Tietokoneavusteinen säätösuunnittelu -kurssin luennoilla (2007) läpikäydyn lisämateriaalin keskeisiä osia.
Päivitetty 3.10.2007
4/9 1. luento (2h). Käytiin läpi Matlabin "Getting Started" osiosta "Development Environment" ja "Manipulating Matrices". Esimerkkejä mm. matriisin invertonnista sekä siirtofunktion ja tilamallin napojen laskennasta.
5/9 2. luento (2h). Käytiin läpi Matlabin "Getting Started" osiosta "Graphics" ja "Programming with MATLAB". Esimerkkitehtävä satunnaishakualgoritmin koodauksesta.
11/9 3. luento (2h). Muunnettiin ensimmäisen kertaluvun mallia Laplace-tasosta differenssiyhtälöksi Eulerin menetelmällä ja napa-nolla-vastaavuutta käyttäen. Käytiin läpi Matlabin "Using Matlab" osiosta keskeisiä polynomikomentoja. Syötettiin 1.krtaluvun malli Matlabin LTI-objektiksi siirtofunktio, napa-nolla ja tilamallina.
12/9 4. luento (2h). Jatkettiin LTI-objektien ja niiden käytön esittelyä: Diskreetin ja jatkuva-aikaisen LTI-mallien väliset muunnokset (Control System Toolboxin Helpistä "Model Conversions"), viive ja sen Padé-approksimointi ("Adding Delays"), mallien kytkennät ("Interconnecting Linear Models"), LTI-mallien rakenne ("LTI models") ja graafinen käyttöliittymä ("LTI Viewer"). Esimerkeissä muodostettiin mm. yksikkötakaisinkytkettyjä systeemejä LTI-komponenteista.
18/9 5. luento (2h). Simulinkin perusteet MATLABin Helpin osiosta "Using Simulink: How Simulink Works" ja "Quick Start". Harjoituksia avoimen ja suljetun piirin LTI-systeemien simuloinnista. Luennolla käytiin läpi säätösuunnittelussa keskeisiä lohkokirjaston lohkoja.
19/9 6.a luento (1h). Vielä hieman Simulinkistä (Helpin osioista "Creating a Model" ja "Running a Simulation"): mm. käyttöliittymän komponentit, laskentajärjestys, vinkkejä, tulostus, tallennus, ode-ratkaisijan parametrit.
6.b luento (1h). Säätösuunnittelun pohjustusta ja harjoituksia: aikataso vs. s-taso, perinteiset aikatason kriteerit, optimipolynomit.
25/9 7. luento (2h). Kertausta juuriuramenetelmästä: piirtosääntöjä, esimerkkejä P-säädetyn yksikkötakaisinkytkettyjen systeemien säätösuunnittelusta juuriuran avulla. Komennot rlocus, sgrid, sisotool lyhyesti.
26/9 8. luento (2h). Kertausta LTI systeemin taajuusvasteesta ja Bode-kuvaajasta: aikatason vasteet, piirtosääntöjä ja Bode-kuvaajan käyttö säätösuunnittelussa. Viive. Esimerkkejä, mm vedenpinnan korkeus (Dorf & Bishop "Modern Control Systems", Ed 10, ss. 542-525). Komennot: bode, margin, sisotool.
2/10 9.a luento (1+h). Lisää säätösuunnittelusta: Vaiheenjohto- ja -jättökompensaattorit taajuustasossa. PID-säätimen suunnittelu juuriuran avulla, esimerkki. Nyquist-kuvaaja (nyquist).
9.b. luento (1-h) Identifiointi (kts. Ikonen & Najim "Advanced Process Identification and Control", 2002, luku 3): Diskreettiaikaiset mallit, identifioinnin vaiheet, ARX ja OE mallirakenteet, pienimmän neliösumman menetelmän käyttö parametrien estimoinnissa, esimerkki.
3/10 10.a luento (2h). Simulointi, esimerkkejä ode-systeemien simuloinnista: ode23. Lyhyesti optimoinnista. Näyttökoe = esitehtävä + näyttötehtävä. Lisäksi kertausta kurssin keskeisistä sisällöistä, palautelomakkeen täyttö. Kooste palautteesta löytyy täältä.
Laskuharjoitusmateriaalia löytyy niiden omalta w3 sivulta (linkki on tässä).