BME VIK - Irányítórendszerek laboratórium

3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Kovács Gábor,

A tantárgy tanszéki weboldala https://edu.vik.bme.hu/

4. A tantárgy előadója Dr. Kiss Bálint, docens, Irányítástechnika és Informatika Tanszék

6. Előtanulmányi rend

Ajánlott:
Dinamikus rendszerek modellezése és szimulációja (BMEVIIIMA17)

7. A tantárgy célkitűzése

A tantárgy célja, hogy a hallgatók jártasságot szerezzenek az irányítórendszerek fejlesztését és gyakorlati megvalósítását támogató, a kutatás-fejlesztési munka során alkalmazható korszerű eszközök és tervezési módszerek használatában.

A tantárgyat sikerrel abszolváló hallgatók gyakorlati ismeretekkel és készségekkel rendelkeznek a gyors prototípustervező környezetek és korszerű szimulációs szoftverek használatában, valamint képesek a feladatok megoldásához rendelkezésre álló környezetek hatékony használatára.

8. A tantárgy részletes tematikája

A hallgatók a félév során tíz alkalommal mérési feladatokat oldanak meg a tanszék laborjaiban kis létszámú mérőcsoportokban. A tíz mérési alkalom tematikája az alábbi:

1. Dinamikus rendszerek jelfolyamgráf-alapú modellezése: a Simulink környezet felépítésének és szolgáltatásainak megismerése, modell felépítése csomópontok, alrendszerek és jelvezetékek segítségével

2. Mechatronikai rendszerek teljesítményáramlás-alapú modellezése és szimulációja 1: a Simulink Simscape kiegészítőjének megismerése, villamos és mechanikai rendszer modellezése és szimulációja

3. Mechatronikai rendszerek teljesítményáramlás-alapú modellezése és szimulációja 2: multi-domain mechatronikai rendszer modellezése, szimulációja és irányítása Simulink-Simscape környezetben

4. Diszkrét eseményű és hibrid irányítás: diszkrét eseményű, illetve hibrid rendszerek irányítása StateCharts-alapon a Simulink Stateflow eszközének használatával

5. Gyors prototípustervezés és automatikus kódgenerálás 1: a Simulink automatikus kódgeneráló szolgáltatásának használata a megtervezett irányítórendszer implementálása során

6. Gyors prototípustervezés és automatikus kódgenerálás 2: irányítórendszer paramétereinek hangolása és működésének ellenőrzése Hardware-In-The-Loop teszt segítségével

7. Diszkrét eseményű szimuláció: komplex, sztochasztikus folyamat szimulációja Arena környezetben. A modell megalkotása, a szimuláció paraméterezése, az eredmények vizualizációja és analízise.

8. Dinamikus rendszerek identifikációja: egy ismeretlen dinamikus rendszer modelljének meghatározása identifikáció módszerével. Az identifikációhoz szükséges mérések elvégzése, identifikációs algoritmusok vizsgálata.

9. Optimális irányítások: optimális irányítás tervezése és megvalósítása többváltozós rendszerekhez

10. Prediktív irányítások: modell-prediktív irányítás tervezése és megvalósítása többváltozós rendszerekhez

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) Tíz darab, egyenként száznyolcvan perces laboratóriumi foglalkozás kis létszámú mérőcsoportokban, mérésvezetői támogatással. A hallgatók a laboratóriumi foglalkozásokon a félév elején közzétett mérésbeosztás szerint vesznek részt, és a feladatok hatékony és biztonságos elvégzése érdekében a mérések előtt a kiadott mérési útmutatóból felkészülnek.

10. Követelmények

A félévközi jegy megszerzésének feltétele valamennyi (mind a tíz) mérés sikeres (legalább elégséges szinten történő) elvégzése. A méréseken való részvétel feltétele a mérést megelőző szintfelmérő értékelés legalább elégséges szintű teljesítése. A hallgató a mérésekre egy-egy osztályzatot kap (a szintfelmérő értékelés eredménye, mérési munka és jegyzőkönyv alapján), a félévközi jegy a mérésekre kapott jegyek átlagának kerekítésével adódik.

11. Pótlási lehetőségek

Egy hallgató legfeljebb két elmulasztott vagy elégtelen eredményű mérést pótolhat. Egy elmulasztott vagy elégtelen eredményű mérés pótlására legfeljebb egy alkalommal van mód. A pótlás a mérésvezetővel előre egyeztetett módon történik akkor is, ha a mérési beosztás tartalmaz pótlásra kijelölt mérési időpontokat.

12. Konzultációs lehetőségek A mérésvezetők igény szerint, előzetesen egyeztetett időpontokban konzultációt tartanak.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom Elektronikus segédanyagok és mérési útmutatók a tárgy honlapján.

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

Kontakt óra	42
Félévközi készülés órákra	42
Felkészülés zárthelyire
Házi feladat elkészítése
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása	66
Vizsgafelkészülés
Összesen	150

15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Dr. Kiss Bálint, docens, IIT

Kovács Gábor, tanársegéd, IIT