Dynamiske systemer

Emnet inneholder et utvalg av følgende tema, med vekt på praktisk bruk av digitale verktøy og laboratoriearbeid:

• Modellering og simulering av dynamiske systemer i tidsplanet.
• Tilstandsrommodeller og tilstandsromanalyse.
• Konvertering mellom tilstandsrom og overføringsfunksjon.
• Similaritetstransformasjon mellom ulike former for tilstandsrommodeller.
• Styrbarhet og design av reguleringssystemer ved bruk av PID-regulering, foroverkopling og tilstandsregulering (polplassering).
• Integralvirkning og design i tilstandsrommet for avviksreduksjon.
• Observerbarhet og tilstandsestimering.
• Introduksjon til tidsdiskrete dynamiske systemer og digitale reguleringssystemer.
• Simulering og visualisering av dynamiske systemer som hjelp til analyse, design og verifisering av reguleringssløyfer.
• Andre tema er mulig.

Mer informasjon om pensum blir tilgjengeliggjort ved starten av semesteret.

Emnet vektlegger teori og metoder i tidsplanet. Det kan være noe mindre overlapp med temaer i emnet AIS2002 Reguleringsteknikk, men sistnevnte vektlegger teori og metoder i frekvensplanet (Laplace).

Kunnskap

• Kandidaten kan forklare bruken av tilstandsrommodeller til modellering, analyse og regulering av dynamiske systemer.
• Kandidaten kan forklare prinsipper og metoder for tilstandsregulering.
• Kandidaten kan forklare begrepene styrbarhet og observerbarhet.
• Kandidaten kan forklare hvordan reguleringssystemer kan designes ved hjelp av tilstandsestimator.

Ferdigheter

• Kandidaten kan utføre matematisk modellering av dynamiske prosesser i tilstandsrommet.
• Kandidaten kan manipulere og analysere tilstandsrommodeller.
• Kandidaten kan designe reguleringssystemer basert på tilstandsregulering og verifisere systemet gjennom simuleringer.
• Kandidaten kan designe en tilstandsestimator til bruk i et reguleringssystem og verifisere systemet gjennom simuleringer.
• Kandidaten kan matematisk analysere stabiliteten i reguleringssystemer modellert i tilstandsrommet.
• Kandidaten kan benytte moderne dataverktøy som hjelpemiddel for alle nevnte ferdighetsmomenter.

Generell kompetanse

• Kandidaten kan anvende dataverktøy for modellering, analyse og regulering av systemers dynamikk.
• Kandidaten kan reflektere over kybernetikkens betydning for teknologiutviklingen.
• Kandidaten kan presentere kybernetiske problemstillinger, løsningsmetoder og resultater skriftlig og muntlig til et teknisk publikum.
• Kandidaten kan vurdere samfunnsmessige og etiske konsekvenser ved anvendelse av reguleringsteknikk

Emnet benytter hovedsaklig en blanding av forelesninger, øvingstimer og praktisk rettet laboratoriearbeid/prosjektarbeid som læringsformer. Det benyttes en konstruktivistisk tilnærming til læring, med stort fokus på problemløsing og praktisk anvendelse av teori.