Automaatjuhtimissüsteemid ISS0021 2- 2 - 0 E 6 EAP Ennu Rüstern

1. Automaatjuhtimissüsteemid ISS0021 2-2-0E 6 EAP Ennu Rüstern ennu.rystern@dcc.ttu.ee, TTÜ II-316, tel. 6202104 TTÜ automaatikainstituut Automaatjuhtimise ja süsteemianalüüsi õppetool

2. SISSEJUHATAV LOENG • 1. Õppeaine koht IAS õppesuuna õppekavas • 2. Automaatjuhtimise põhimõisted ja probleemid. • Automaatjuhtimissüsteemi struktuur • 3. Loengukursuse üldine sisukord • 4. Kuidas õppetöö toimub? Millised on tingimused ? • 5. Õpikud ja õppematerjalid • 6. Kokkulepped • 7. Õppejõududest

3. Automaatjuhtimise koht õppekavas INFOSÜSTEEM tüüpiline esindaja – pangasüsteem REAALAJAS TOIMIV INFOSÜSTEEM tüüpilised esindajad – mobiiltelefon, seiresüsteem, turvasüsteem, lendude juhtimissüsteem lennujaamades, lennuki autopiloot, tehnoloogiliste protsesside juhtimissüsteemid, südame stimulaator REAALAJASÜSTEEMIDE TARKVARATEHNIKA DÜNAAMILISED SÜSTEEMID: Matemaatilised mudelid – SÜSTEEMITEOORIA, MODELLEERIMINE Meetodid - AUTOMAATJUHTIMINE

4. Automaatjuhtimise põhimõisted ja probleemid Põhimõisted: JUHTIMINE – tegevus teatava eesmärgi saavutamiseks AUTOMAATJUHTIMINE – juhtimine inimese vahetu osavõtuta (st arvutiga juhtimine) SÜSTEEM, JUHITAV SÜSTEEM Probleemid: SÜSTEEMIDE MODELLEERIMINE – mudelid SÜSTEEMIDE JUHTIMINE – meetodid, algoritmid

5. Süsteem Sisend (mingi ressurss), tegevus (teisendus), väljund (tulemus) Automaatjuhtimissüsteem (AJS) Sisend Väljund Sisend Väljund Süsteem (protsess) Juhttoime Informatsioon Juhtseade

6. Dünaamilise süsteemi mudel - diferentsiaalvõrrand n - järku üldkuju: t - sõltumatu muutuja, aeg y(t) - väljundmuutuja u(t) - sisendmuutuja a0,a1, … ,an ,b0,b1, … ,bm - koefitsiendid (m n) lihtsamalt tähistades (ja an=1)

7. U r + e Y Täitur- seade Juht- seade Reguleeriv- organ Protsess - seadesuuruse etteandmine salvestav indikaator Muundur Andur muundur xC funktsionaalne muundur regulaator xT xV andur xE xIR Hx xN täituriga klapp y - mõõdetav suurus PROTSESS juhitav voog u AJS näide

8. PROGRAMMEERITAV KONTROLLER Programmable Logic Controller (PLC)

9. 5 2 1 3 5 4 4 4 3 2 1 1 2 5 3 PLC on koostatud moodulitest: toiteplokk , protsessor (CPU) , analoog ja diskreetsed sisend/väljund moodulid, sidemoodul jne. DO, DI indikatsioon Omron C200HE Arvutisse Diskreetsed sisendid DI 0…15 Omron CQM1 Diskreetse signaali väärtused ON ja OFF on sisendites realiseeritud pingena 0 (OFF) ja  24V (ON) ning väljundites releekontaktina (kontakt kinni: ON, lahti: OFF).

10. Loengukursuse üldine sisukord • Sissejuhatus. Automaatjuhtimise põhiprobleemid, põhiülesanded ja automaatjuhtimissüsteemide (AJS) ülesehitus.Süsteemiteooria põhimõisted • AJS matemaatiline kirjeldamine. Analüüs. Juhtimisprotsesside kvaliteet. AJS projekteerimine • 3. Modaaljuhtimine • 4. Optimaaljuhtimine. • 5. Järgivsüsteemid • Häiringud automaatjuhtimissüsteemides, nende filtreerimine ja kompenseerimine

11. 7. Reaalsete juhtimisprobleemide analüüs ja AJS projekteerimine – 2 näiteülesande lahendamine koos aruteluga 8. Adaptiivjuhtimine – isehäälestuvad süsteemid 9.Automaatjuhtimissüsteemide võimalikud arengud.Kokkuvõte kursusest

12. Kuidas õppetöö toimub? Millised on tingimused ? • Õppetöö: • Loengud – kokku 32 tundi, Ennu Rüstern • 2. Praktikumid – kokku 32 tundi, Andres Rähni, Eduard Petlenkov • 24 üliõpilast korraga (TTÜ automaatikainstituut, ruumid II-303, • 304) • Rakendustarkvara: • - MATLAB / SIMULINK modelleerimiskeskkond

13. Õpikud ja õppematerjalid • Õpikuid on tegelikult palju – kahjuks on nad piisavalt mahukad • ja sisaldavad palju matemaatikat • Õppejõud toob ka valikuliselt materjale loengusse ja paneb veebi • Metoodika • – MATLAB /SIMULINK keskkonna igakülgsel kasutamisel põhineb • kursus

14. Kokkulepped !? 1. 2 kontrolltööd (teooria) – annavad kokku 40% semestrihindest 2. 5 laboratoorset tööd (praktilist tööd)– annavad kokku 60% semestrihindest 3. Semestrihindeid 5,4 ja 3 võib võtta üliõpilane võtta eksamihindeks 4. Semestrihinnete 1 ja 2 puhul on eksam kohustuslik 5. Eksamieeldus – semestrihinne 1. 6. Eksam – 2 küsimust teooriast (peast) ja 2 ülesannet (materjalide kasutamisega), aega 3 tundi.

15. Õppejõududest TTÜ Infotehnoloogia teaduskond Automaatikainstituut 1. Ennu Rüstern automaatjuhtimise ja süsteemianalüüsi professor õppeained bakalaureuseõppes: Süsteemiteooria Automaatjuhtimissüsteemid õppeained doktoriõppes: Dünaamiliste süsteemide modelleerimine Dünaamiliste süsteemide juhtimine

16. 2. Andres Rähni automaatjuhtimise ja süsteemianalüüsi õppetooli lektor õppeained: Automaatjuhtimissüsteemid Automaatika alused Arukad hooned 3. Eduard Petlenkov automaatjuhtimise ja süsteemianalüüsi õppetooli dotsent õppeained: Süsteemiteooria Automaatjuhtimissüsteemid Automaatjuhtimissüsteemide jätkukursus