Faglig innhold

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

• Laplace-transformasjonen og modellering av dynamiske systemer med ordinære differensiallikninger og overføringsfunksjoner.
• Introduksjon til ulineariteter og linearisering.
• Poler, nullpunkt, tidsforløp og egenskaper til 1. og 2. ordenssystemer
• Grunnleggende stabilitetsteori.
• Blokkskjemaregning og -reduksjon.
• Avviksanalyse.
• Grunnleggende om rotkurver og endring av forsterkninger.
• Analyse og design av P-regulator og tilbakekoblet hastighetsmåling.
• Analyse og design av PI, PD og PID-regulatorer.
• Eksempler på alternative reguleringsstrukturer kan bli gjennomgått.

Emnet vektlegger teori og metoder i frekvensplanet (Laplace). Det kan være overlapp med temaer i emnet AIS2102 Dynamiske systemer, men sistnevnte vektlegger teori og metoder i tidsplanet.

Læringsutbytte

Kunnskap

• Kandidaten kan beskrive hva et reguleringssystem er og grunnleggende prinsipper for analyse og design av reguleringssløyfer.
• Kandidaten kan definere grunnleggende reguleringssystemer og forklare virkemåte og hensikt med ulike komponenter.
• Kandidaten kan forklare sammenhengen mellom ordinære differensialligninger og overføringsfunksjoner.
• Kandidaten kan forklare begrepene transient respons og statisk respons, herunder begreper som stasjonært- og dynamisk avvik, reaksjonstid og stabilitet, og hvordan disse egenskapene kan spesifiseres.
• Kandidaten kan forklare hvordan et regulert system påvirkes dersom det benyttes P-regulator, tilbakekoblet hastighetsmåling, og varianter av PID-regulatorer, med hensyn til systemets ytelse.

Ferdigheter

• Kandidaten kan modellere grunnleggende elektriske, mekaniske og elektromekaniske systemer ved hjelp av ordinære differensialligninger og overføringsfunksjoner.
• Kandidaten kan angi karakteristikker ved dynamiske systemer kvalitativt basert på overføringsfunksjonen og kvantitativt gjennom matematisk analyse og simuleringer.
• Kandidaten kan tegne opp og redusere blokkskjemaer for dynamiske prosesser.
• Kandidaten kan stille inn regulatorer gjennom praktiske forsøk eller matematiske beregninger, og bekrefte resultatene gjennom simulering eller fysiske målinger.
• Kandidaten kan beregne hvordan forstyrrelser påvirker både det regulerte og det uregulerte systemet.
• Kandidaten kan foreta grunnleggende analyse av stabilitet
• Kandidaten kan benytte digitale verktøy som hjelpemiddel for alle nevnte ferdighetsmomenter.

Generell kompetanse

• Kandidaten kan anvende digitale verktøy for modellering, simulering, analyse og regulering av dynamiske systemer.
• Kandidaten kan presentere reguleringstekniske problemstillinger, løsningsmetoder og resultater skriftlig og muntlig for et teknisk publikum.
• Kandidaten kan vurdere samfunnsmessige og etiske konsekvenser ved bruk av reguleringsteknikk.

Læringsformer og aktiviteter

Emnet benytter 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.

Obligatoriske aktiviteter

• Øvinger

Spesielle vilkår

Anbefalte forkunnskaper

• IMAA2011 Matematiske metoder 2
• IFYKJA1001 Fysikk/kjemi
• IMAA1001 Matematiske metoder 1
• AIS1001 Mikrokontrollere

Forkunnskapskrav

Emnet har ikke forkunnskapskrav. Det er et krav at innrullerte studenter er tatt opp på teknologistudiet som emnet er tilknyttet.

Kursmateriell

En oppdatert oversikt over emnet, inkludert pensum, gjøres tilgjengelig innen oppstart av semesteret og vil typisk også inneholde engelskspråklig materiale.

Studiepoengreduksjon