Μαθήματα

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου Ι

Γενικά

Περιεχόμενα μαθήματος

Ανασκόπηση μετασχηματισμού Laplace, αντίστροφου μετασχηματισμού Laplace, μεθόδου υπολοίπων,
Βασικές έννοιες συστημάτων αυτομάτου ελέγχου ανοικτού και κλειστού βρόχου, παραδείγματα,
Μαθηματική παράσταση συστημάτων στο πεδίο του χρόνου, μαθηματικά μοντέλα-πρότυπα φυσικών συστημάτων, ανάλογα συστήματα, διαγράμματα βαθμίδων, συναρτήσεις μεταφοράς χρονική απόκριση συστημάτων.
Χαρακτηριστικά συστημάτων κλειστού βρόχου, σφάλματα μόνιμης κατάστασης, πλεονεκτήματα χρήσης του μηχανισμού της ανάδρασης,
Μαθηματική παράσταση συστημάτων στο πεδίο της συχνότητας, αρμονική απόκριση συστημάτων, λογαριθμικά διαγράμματα Bode μέτρου και φάσης, διαγράμματα Νyquist, χάρτης Nichols.
Εισαγωγή στην έννοια της ευστάθειας, κριτήριο ευστάθειας Routh-Hurwitz, κριτήριο ευστάθειας Nyquist, γεωμετρικός τόπος ριζών.

Μαθησιακοί Στόχοι

Το μάθημα είναι σχεδιασμένο με σκοπό να παρέχει τις απαιτούμενες βασικές γνώσεις υποβάθρου για την εισαγωγή και την κατανόηση της ευρείας επιστημονικής περιοχής των Συστημάτων Αυτομάτου Ελέγχου (ΣΑΕ).
Το μάθημα εστιάζει στην κατανόηση βασικών εννοιών της θεωρίας των ΣΑΕ έτσι ώστε να καταστεί δυνατή η μελέτη τους και η ανάλυση της συμπεριφοράς τους από μαθηματική και φυσική άποψη. Γίνεται εκτεταμένη αναφορά στις έννοιες της μαθηματικής μοντελοποίησης και της δυναμικής συμπεριφοράς των συστημάτων, τόσο στο πεδίο του χρόνου όσο και στο πεδίο της συχνότητας, με την χρήση του βασικού μαθηματικού μοντέλου της συνάρτησης μεταφοράς. Το μάθημα εισάγει και ολοκληρώνει την βασική θεωρία ανάλυσης των αναλογικών ΣΑΕ συνεχούς χρόνου που στηρίζονται στο μαθηματικό πρότυπο της συνάρτησης μεταφοράς.
Η εμπέδωση της ύλης του μαθήματος δημιουργεί το βασικό υπόβαθρο και προαπαιτείται για την κατανόηση συναφών μαθημάτων που ακολουθούν στο πρόγραμμα σπουδών, όπως είναι τα Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου ΙΙ,Έλεγχος Διεργασιών, τα Ψηφιακά Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου, Μοντελοποίηση και Προσομοίωση Συστημάτων
Η συνεπής κι επιτυχής παρακολούθηση του μαθήματος έχει ως προσδοκώμενο αποτέλεσμα να καταστήσει το φοιτητή/τη φοιτήτρια ικανό/ικανή:
α) να κατανοεί την χρήση της ανάδρασης κατά τον έλεγχο συστημάτων κλειστού βρόχου και των πλεονεκτημάτων που προσφέρει,
β) να εξετάζει την ευστάθεια με χρήση διαφόρων μεθόδων και να προβλέπει τα χαρακτηριστικά της χρονικής απόκρισης συστημάτων οποιασδήποτε τάξης,
γ) να γνωρίζει την διαδικασία μαθηματικής παράστασης και ανάλυσης των συστημάτων κλειστού βρόχου τόσο στο πεδίο του χρόνου όσο και στο πεδίο της συχνότητας,
στ) να μπορεί να παρακολουθεί, χωρίς σημαντικά κενά, την ύλη πιο εξειδικευμένων μαθημάτων θεωρίας συστημάτων αυτομάτου ελέγχου.

Γενικές Ικανότητες

Εφαρμογή της γνώσης στην πράξη
Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
Λήψη αποφάσεων
Αυτόνομη εργασία
Εργασία σε διεθνές περιβάλλον
Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον
Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης

Μέθοδοι Διδασκαλίας

Πρόσωπο με πρόσωπο θεωρητική διδασκαλία. Προβολή διαφανειών με Η/Υ
Χρήση ηλεκτρονικού ταχυδρομείου
Χρήση διαδικτυακών βοηθημάτων διδασκαλίας

Αξιολόγηση Φοιτητών

Γλώσσα Αξιολόγησης: Ελληνική
Τελική γραπτή εξέταση, που περιλαμβάνει επίλυση ασκήσεων θεωρίας. Ο βαθμός πρέπει να είναι τουλάχιστον πέντε (5).
Τα κριτήρια αξιολόγησης είναι προσβάσιμα στους φοιτητές από την ηλεκτρονική σελίδα του μαθήματος.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

1. Μαλατέστας Π., Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου, Εκδ. Τζιόλα, Αθήνα 2011.
2. DorfR., BishopR., Σύγχρονα συστήματα αυτομάτου ελέγχου, Εκδ. Τζιόλα, Θεσσαλονίκη 2003, ISBN 960 8050 94
-Συναφή επιστημονικά περιοδικά:
1. IEEE Transactions on Αutomatic control
2. ΙΕΕΕ Control Systems Magazine
3. IFAC Automatica
4. IFAC Control Engineering Practice