Εισαγωγή στα Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου. Επικ. Καθ. Νίκος Καραμπετάκης Τμήμα Μαθηματικών Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης

Σχετικά έγγραφα
1) Τι είναι ένα Σύστημα Αυτομάτου Ελέγχου 2) Παραδείγματα εφαρμογών Συστημάτων Ελέγχου 3) Τι είναι ανατροφοδότηση (Feedback) και ποιες είναι οι

Έλεγχος Κίνησης

Η Βασική Δομή Συστημάτων Ελέγχου Κίνησης

Εισαγωγικές έννοιες θεωρίας Συστημάτων Αυτομάτου Ελέγχου Ενότητα 1 η : Εισαγωγή

Έλεγχος Κίνησης

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου 1

Εισαγωγή στην Τεχνολογία Αυτοματισμού

Συστήματα Αυτόματου Ελέγχου

Βαθμολογία Προβλημάτων Θέμα (μέγιστος βαθμός) (βαθμός εξέτασης)

Μοντέρνα Θεωρία Ελέγχου

Εισαγωγή στην Επιστήμη του Ηλεκτρολόγου Μηχανικού (και στην Τεχνολογία Υπολογιστών;)

ΠΡΟΗΓΜΕΝΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΕΤΑΦΟΡΩΝ

Έλεγχος (PID-Control)

ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑ. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΗΣ: Ανδρέας Ιωάννου

Συστήματα Αυτόματου Ελέγχου

ΣΑΕ 1. Σημειώσεις από τις παραδόσεις. Για τον κώδικα σε L A TEX, ενημερώσεις και προτάσεις:

: Εισαγωγή στη Θεωρία και Τεχνολογία του Αυτοµάτου Ελέγχου

Προγραμματισμός Ηλεκτρονικών Υπολογιστών 2 - Εργαστήριο

Λύσεις θεμάτων Εξεταστικής Περιόδου Σεπτεμβρίου 2014

Εισαγωγή στα Συστήµατα Αυτοµάτου Ελέγχου (Σ.Α.Ε.)

(είσοδος) (έξοδος) καθώς το τείνει στο.

Σύστημα (system) είναι ένα σύνολο φυσικών στοιχείων, πραγμάτων ατόμων, μεγεθών ή εννοιών, που σχηματίζουν μιαν ενότητα και δρα σαν μια ενότητα.

ΔΥΝΑΜΙΚΗ & ΕΛΕΓΧΟΣ - ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

Controllers - Eλεγκτές

M m l B r mglsin mlcos x ml 2 1) Να εισαχθεί το µοντέλο στο simulink ορίζοντας από πριν στο MATLAB τις µεταβλητές Μ,m,br

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου ΙΙ

Συστήματα Αυτόματου Ελέγχου

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου 2

Εισαγωγικές έννοιες θεωρίας Συστημάτων Αυτομάτου Ελέγχου

Λύσεις θεμάτων εξεταστικής περιόδου Ιανουαρίου Φεβρουαρίου 2015

Έλεγχος στροφών κινητήρα DC με ελεγκτή PI, και αντιστάθμιση διαταραχής.

Μοντέρνα Θεωρία Ελέγχου

Άσκηση 3. Ποιοτική Μελέτη των νόμων ελέγχου δύο και τριών όρων (συσκευή: Προσομοιωτής ελέγχου PCS327: Σχ.1) Απαραίτητες γνώσεις

Σύστημα. Θόρυβος. Σχήμα 1.1 Παράσταση ενός ανοιχτού συστήματος

Έλεγχος Κίνησης

Εισαγωγικές έννοιες θεωρίας Συστημάτων Αυτομάτου Ελέγχου

1. Από ποια μέρη αποτελείται η περιστροφική αντλία πετρελαίου ; Πώς διανέμεται το καύσιμο στους διάφορους κυλίνδρους ;

Ενότητα 2: Εισαγωγή στη Θεωρία Βέλτιστου Ελέγχου. Νίκος Καραμπετάκης Τμήμα Μαθηματικών

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΥΤΟΜΑΤΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ ΙΙ - Τελική εξέταση Σεπτεμβρίου 2008 ΕΠΩΝΥΜΟ (εξεταζόμενου/ης)

Ευστάθεια, Τύποι συστημάτων και Σφάλματα

Μοντέρνα Θεωρία Ελέγχου

Εισαγωγή στον Αυτόματο Έλεγχο Συστήματα, Εφαρμογές, Αισθητήρια

Λύσεις θεμάτων εξεταστικής περιόδου Ιουνίου v 3 (t) - i 2 (t)

ΕΛΕΓΧΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ

Μοντέρνα Θεωρία Ελέγχου

Πανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών. Διάλεξη 7

Κλασσική Θεωρία Ελέγχου

Θεωρείστε το σύστηµα του ανεστραµµένου εκκρεµούς-οχήµατος του Σχ. 1 το οποίο περιγράφεται από το δυναµικό µοντέλο

Υποθέστε ότι ο ρυθμός ροής από ένα ακροφύσιο είναι γραμμική συνάρτηση της διαφοράς στάθμης στα δύο άκρα του ακροφυσίου.

ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΑΥΤΟΜΑΤΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΠΡΟΗΓΜΕΝΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΛΕΓΧΟΥ. (α) Ο Διαδοχικός Έλεγχος (β) Ο Προσωτροφοδοτικός έλεγχος (γ) Τα Πολυμεταβλητά Συστήματα

Κλασσική Θεωρία Ελέγχου

Άσκηση: Ένα σύστηµα µε είσοδο u(t), έξοδο y(t) και διάνυσµα κατάστασης x(t) = (x 1 (t) x 2 (t)) T περιγράφεται από το ακόλουθο διάγραµµα:

Αυτόματος Έλεγχος. Ενότητα 1 η : Εισαγωγή στον Αυτόματο Έλεγχο. Παναγιώτης Σεφερλής. Εργαστήριο Δυναμικής Μηχανών Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου με Ανάδραση - Σερβομηχανισμοί

ΕΛΕΓΧΟΣ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΡΟΣΑΡΜΟΣΤΙΚΟΣ ΚΑΙ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΙΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ

Μάθημα: Ειδικά Συστήματα Ελέγχου Πλοίου( ) Κεφάλαιο: Συστήματα Ελέγχου Πλοίου

ΑΠΟΣΒΕΣΗ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΩΝ ΔΥΝΑΜΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

Συλλογή μεταφορά και έλεγχος Δεδομένων. 1.4 Απλά και σύνθετα συστήματα αυτοματισμού.

Ενισχυτές με Ανασύζευξη-Ανάδραση

website:

5. (Λειτουργικά) Δομικά Διαγράμματα

1. Ηλεκτρικοί κινητήρες- σερβοκινητήρας 2. Ελεγκτές. ΜΠΔ, 9 Ο Εξάμηνο Σάββας Πιπερίδης

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου 1

Εισαγωγή στην Τεχνολογία Αυτοματισμού

y 1 Output Input y 2 Σχήµα 1.1 Βασική δοµή ενός συστήµατος ελέγχου κλειστού βρόγχου

Εργαστήριο Συστημάτων Αυτομάτου Ελέγχου Άσκηση 1 Το Σερβοσύστημα MS150 1

ΖΕΡΔΑΛΗΣ ΣΩΤΗΡΙΟΣ ΤΟ ΟΥΤΙ ΣΤΗ ΒΕΡΟΙΑ (1922-ΣΗΜΕΡΑ) ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ

ΕΝΟΤΗΤΑ ΠΑΓΚΟΣΜΙΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΘΕΣΗΣ (GPS - Global Positioning System) ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Ενότητα 10: Γραμμικό Τετραγωνικό Πρόβλημα. Νίκος Καραμπετάκης Τμήμα Μαθηματικών

Εισαγωγικές έννοιες θεωρίας Συστημάτων Αυτομάτου Ελέγχου

Τμήμα Ηλεκτρονικής. Θεωρία Ευφυών Συστημάτων Ελέγχου. Περίγραμμα μαθήματος

Βιομηχανικοί Ελεγκτές

ΣΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Ι

Κλασσική Θεωρία Ελέγχου

ΠΛΗ21 Κεφάλαιο 1. ΠΛΗ21 Ψηφιακά Συστήματα: Τόμος Α Κεφάλαιο: 1 Εισαγωγή

Μικροκύματα και Ραντάρ HMY 100

Πανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών. Διάλεξη 9

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ Α. ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΕΛΕΓΧΟΥ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ D.C. ΚΙΝΗΤΗΡΑ

Λύσεις θεμάτων Α εξεταστικής περιόδου εαρινού εξαμήνου (Ιούνιος 2015)

Βαθµολογία Προβληµάτων ΘΕΜΑ 1 ΘΕΜΑ 2.1 ΘΕΜΑ 2.2 ΘΕΜΑ 2.3 ΘΕΜΑ 3.1 ΘΕΜΑ 3.2 ΘΕΜΑ 4 ΘΕΜΑ 5.1 ΘΕΜΑ 5.2. G(s)

Εισαγωγή στην Τεχνολογία Αυτοματισμού

ΘΕΜΑ : ΨΗΦΙΑΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ DIGITAL ELECTRONICS

Μοντέρνα Θεωρία Ελέγχου

Συστήματα Αυτόματου Ελέγχου

Κλασσική Θεωρία Ελέγχου

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΕΡΟΣΚΑΦΩΝ ΜΑΘΗΜΑ 2 : ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΛΕΓΧΟΥ ΤΟΥ ΠΡΟΩΘΗΤΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ

Πανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών. Διάλεξη 13

Σχεδόν ένα στα τέσσερα νέα μοντέλα οχημάτων διαθέτουν σύστημα αναγνώρισης κόπωσης οδηγού.

Μοντέρνα Θεωρία Ελέγχου

ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΙΣ ΣΥΝΕΧΟΥΣ ΡΕΥΜΑΤΟΣ

ΜΟΝΤΕΡΝΑ ΘΕΩΡΙΑ ΕΛΕΓΧΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΙΙ Τμήμα Μαθηματικών - Τομέας Υπολογιστών & Αριθμητικής Ανάλυσης Εξετάσεις Σεπτεμβρίου 2016

ΒΑΣΙΚΗ ΔΟΜΗ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ

ΣΦΑΛΜΑΤΑ ΜΟΝΙΜΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ

Συλλογή μεταφορά και έλεγχος Δεδομένων. ΕΙΣΑΓΩΓΗ (μέρος 1 ο ) Γ Ηλ/κών Τεχνικοί Υπολογιστικών Συστημάτων και Δικτύων

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2009

Σχεδιασμός Συστημάτων Ελέγχου ΔΠΜΣ Συστήματα Αυτοματισμού

GPR Windows XP Οδηγίες χρήσεως.

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα ΙΙ

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 3: Εισαγωγή στα Συστήματα. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

Transcript:

Εισαγωγή στα Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου Επικ. Καθ. Νίκος Καραμπετάκης Τμήμα Μαθηματικών Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης

Σύστημα Σύστημα (Λεξικό Μπαμπινιώτη) :...Σύνολο από επιμέρους τμήματα, εξαρτήματα, στοιχεία που συνδέονται μεταξύ τους και αλληλεπιδρούν επιτελώντας συγκεκριμένο έργο...

Σήμα Μαθηματική Περιγραφή Σήματος Συνεχούς Χρόνου x( t) : n ή πιο γενικά ( 1 2 m ) m x t, t,..., t : (συνήθως t είναι ο χρόνος) n

Σήμα Μαθηματική Περιγραφή Σήματος Διακριτού Χρόνου x( kt) : n ή πιο γενικά ( 1 1 2 2 m m) x kt, kt,..., k T : (Τ είναι η περίοδος δειγματοληψίας) m n

Σύστημα Μαθηματική Περιγραφή Συστήματος Ένα σύστημα είναι μια απεικόνιση : F : χώρο σημάτων χώρο σημάτων yt () = ( Fu)() t ή ykt ( ) = ( Fu)( kt) Είσοδος u(t) F Έξοδος y(t) Οι είσοδοι διαχωρίζονται σε διεγέρσεις ελέγχου και σε διαταραχές. Η τιμή της εξόδου y(t) εξαρτάται όχι μόνο από την τιμή της εισόδου u(t) την χρονική στιγμή t αλλά από όλες τις τιμές της εισόδου u(t) μέχρι την χρονική στιγμή t και για τον λόγο αυτό δεν γράφουμε yt ( ) = Fut ( ( )) αλλά yt ( ) = ( Fu)( t).

Σύστημα Αυτομάτου Ελέγχου Ανοικτού Βρόγχου Παραδείγματα : Ένα πλυντήριο, μια φρυγανιέρα, ένας φούρνος μικροκυμάτων κ.λ.π.

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου Κλειστού Βρόχου Σε ένα Σύστημα Αυτομάτου Ελέγχου Κλειστού Βρόχου χρησιμοποιείται ένα σήμα το οποίο προέρχεται από την μέτρηση της πραγματικής εξόδου και το οποίο με την βοήθεια της ανάδρασης επιστρέφει στην είσοδο του συστήματος όπου συγκρίνεται με ένα σήμα αναφοράς που αντιστοιχεί την επιθυμητή έξοδο.

Παραδείγματα Συστημάτων Έλεγχος απόστασης από προπορευόμενα οχήματα

Έλεγχος κατεύθυνσης αυτοκινήτου

Έλεγχοςστάθμηςυγρού Χωρίς αυτόματο έλεγχο Επιθυμητή συμπεριφορά Με αυτόματο έλεγχο

Σχηματικό διάγραμμα ελέγχου στάθμης υγρού

Σχηματικό διάγραμμα ελέγχου στάθμης υγρού

Σύστημα Ελέγχου Θερμοκρασίας

Σύστημα Κλιματισμού Αυτοκινήτου

Έλεγχος ταχύτητας μηχανής του Watt (1769)

Έλεγχος ταχύτητας περιστροφής δίσκου (εφαρμογή σε σκληρούς δίσκους, cd-rom)

Έλεγχος κραδασμών

Ανάστροφο εκκρεμές Διατήρηση θέσης αεροπλάνου

Συστήματα ανοικτού βρόγχου versus Συστημάτων κλειστού βρόγχου Η χρήση της ανάδρασης κάνει το σύστημα μας σχετικά ανεπηρέαστο σε πιθανές εξωτερικές διαταραχές και εσωτερικές μεταβολές των παραμέτρων του συστήματος. Η ευστάθεια του κλειστού συστήματος αποτελεί ένα πρόβλημα λόγω της συνεχούς διόρθωσης των λαθών που δημιουργούνται στο σύστημα με άμεση συνέπεια την δημιουργία ταλαντώσεων σταθερού ή μεταβαλλόμενου πλάτους. Χρησιμοποιούμε ανοικτά συστήματα όταν γνωρίζουμε πολύ καλά το μοντέλο του συστήματος, τις εισόδους που εφαρμόζονται και όταν δεν υπάρχουν εξωτερικές διαταραχές. Στις υπόλοιπες περιπτώσεις χρησιμοποιούμε κλειστά συστήματα.

Στόχοι της Θεωρίας Ελέγχου 1. Regulator problem (πρόβλημα ρύθμισης). Διατήρηση της εξόδου όσο το δυνατό πιο κοντά σε ένα συγκεκριμένο σημείο, παρόλες τις πιθανές διαταραχές. Παράδειγμα. Διατήρηση σταθερής ταχύτητας σε ένα αυτοκίνητο (cruise control). 2. Servomechanism or tracking problem (πρόβλημα ανίχνευσης). Διατήρηση της εξόδου όσο το δυνατό πιο κοντά σε έναν μεταβαλλόμενο στόχο, παρόλες τις πιθανές διαταραχές. Παράδειγμα. Αυτόματη ανίχνευση στόχου με radar, αυτόματος πιλότος σε αεροπλάνα.