Reguleringsteknikk

Grunnleggende innføring i kybernetikk og reguleringsteknikk. Innføring i teori, metoder og verktøy som gir en kybernetisk forståelse av verden, dvs. at det er mulig å endre oppførselen til et dynamiske system ved bruk av regulatorer og oppnå det som kalles sirkulær kausalitet, som betyr at et system påvirker seg selv for å oppnå en ønsket oppførsel. Kunnskap og ferdigheter om oppførselen til dynamiske systemer, modellering av dynamiske systemer, simulering av dynamiske systemer, regulering av dynamiske systemer, estimering for dynamiske systemer, samt evaluering av ytelse ifm. regulering og estimering. Kunnskap og ferdigheter om oppbygging, design og implementasjon av et reguleringssystem. Emnet integrerer moderne KI-verktøy som resonanspartner i modellering, simulering og analyse, og bruker læringsspiraler for å utvikle studentenes dømmekraft, prompt literacy og helhetlig systemforståelse.

Kunnskap:

• Definisjon og bruk av sentrale kybernetiske begreper.
• Grunnleggende historikk innen kybernetikk og reguleringsteknikk.
• Generell oppbygging av et reguleringssystem.
• Modellering av dynamiske systemer med hovedvekt på lineære differensialligninger, inkludert på tilstandsromform.
• Tidsrespons, frekvensrespons og stabilitetsegenskaper for dynamiske systemer.
• Dynamiske fenomener som transientrespons, stasjonærtilstand, transientfase, stasjonærfase, oversving, oscillasjoner, grensesvingninger, osv.
• Regulering ved foroverkobling og tilbakekobling.
• Tilbakekobling med hovedvekt på PID-regulering.
• Estimering ved bruk av tilstandsestimatorer.
• Ulineariteter i et reguleringssystem.
• Evaluering av ytelse ved bruk av ytelsesmetrikker.
• Simulering av dynamiske systemer ved bruk av numeriske løsere.
• Bruk av KI-verktøy på en reflektert måte.
• Helhetlig systemtenkning.

Ferdigheter:

• Oppbygging, design og implementasjon av et reguleringssystem.
• Modellering, simulering og analyse av enkle dynamiske systemer.
• Design, implementasjon, tuning og evaluering av regulatorer og estimatorer.
• Anvendelse av helhetlig systemtenkning på alle typer fenomener.
• Grunnlag for videregående emner i kybernetikk.

Generell kompetanse:

• Grunnleggende kybernetisk systemforståelse.
• Kommunisere om kybernetiske problemstillinger med allmenheten.
• Kommunisere og samarbeide om faglige problemstillinger med kybernetikere.

Forelesninger, gjesteforelesninger, selvstudium, øvinger og KI-støttede simuleringsaktiviteter.