Kursen syftar till att genom diskussion lära ut olika matematikbaserade tekniker och metoder som används i modern reglerteknik samt hur optimal, robusta, och multivariabla reglermetoder och algoritmer har utvecklats för syntes av regulatorer för linjära dynamiska system. Kursen behandlar även metoder som används för att bedöma stabiliteten och robustheten för linjärt återkopplade system med olika störningar och osäkerheter i systembeskrivningen. Två populära designtekniker, H-2 (LQR) och H-infinity tas upp i detalj. Kursen är uppdelad i två moment: 1. Teori, 4.5 hp (Theory, 4.5 ECTS). Matematiska metoder för prestandaanalys och utformning av linjära slutna system med flera regulator- och störnings ingångar och flera utgångar studeras. 2. Laborationer och projekt, 3.0 hp (Laboratory and Project, 3.0 ECTS). Praktiska färdigheter i Matlab/Simulink programmering av optimala och robusta regulatorer erhålls genom övningar och guidade programmeringsuppgifter. Förmågan att utforma, genomföra, simulera, och dokumentera återkopplade regulatorer genomförs genom ett mindre projekt. Projektresultaten presenteras muntligt och skriftligt. Rapporten ska skrivas enligt IMRAD-struktur och dokumenterade MATLAB-skript lämnas in som separata filer.
Förväntade studieresultat
Efter genomgången kurs skall studenten kunna: Moment 1: - ingående redogöra för och tillämpa de metoder som är fundamentala vid optimal reglering, - ingående redogöra för möjligheter och begränsningar vid design av regulatorer för optimal reglering, - självständigt använda de mjukvaruverktyg som är vanliga vid realisering av optimala regulatorer. Moment 2: - självständigt designa avancerade regulatorer baserade på metoder för optimal reglering, - kritiskt analysera stabilitet och robusthet för optimala regulatorer.
Behörighetskrav
För tillträde till kursen krävs minst två års avklarade universitetsstudier innefattande 15hp på avancerad nivå i Elektronik. Inom ramen för ovanstående krav skall ingå följande kurser (eller motsvarande): Linjära reglersystem, 7.5 hp; Differentialekvationer för teknologer, 7.5 hp, eller Fysikens matematiska metoder, 15 hp, eller Teknisk-vetenskapliga beräkningar, 7.5 hp; Linjär algebra, 7.5 hp; Flervariabelanalys, 7.5 hp; Programmeringsteknik med C och Matlab 7.5 hp. Engelska A/6 och svenska för grundläggande behörighet för högskolestudier om utbildningen ges på svenska.
Undervisningens upplägg
Undervisningen bedrivs i form av lektions- och gruppundervisning samt handledning i samband med laborationer, grupparbeten och projektarbeten. Lektionsundervisningen ägnas åt genomgång av vissa teoriavsnitt, problemlösning och demonstrationer. Diskussion av experimentella frågor utgör ett fundamentalt inslag i kursen.
Examination
Kunskapsredovisningen av moment 1 baseras på en skriftlig tentamen som betygsätts med något av betygen Underkänd (U), Godkänd (3), Icke utan beröm godkänd (4) eller Med beröm godkänd (5). För betyget 3 på krävs minst 50%, för betyget 4 krävs minst 65% och för betyget 5 minst 80% av maxpoäng på tentamen. Kunskapsredovisningen av moment 2 baseras på 1 - 2 skriftliga laborationsrapporter, samt muntlig och skriftlig redovisning av projektet. Om flera studenter genomför projektet tillsammans ska en individuell bedömning säkerställas. På moment 2 sätts något av betygen Underkänd (U) eller Godkänd (G). För betyget G skall både laborationsrapporterna samt den muntliga och skriftliga redovisningen av projektarbetet vara godkända. För att bli godkänd på kursen krävs att samtliga prov och obligatoriska moment är godkända. På hela kursen ges betyget på moment 1 (Teori), dvs Underkänd (U), Godkänd (3), Icke utan beröm godkänd (4) eller Med beröm godkänd (5). Studerande som godkänts i ett prov får inte undergå förnyat prov för att få ett högre betyg. För studerande som inte blivit godkända erbjuds ytterligare provtillfällen enligt ett fastställt schema. En student som utan godkänt resultat har genomgått två prov för en kurs eller en del av en kurs, har rätt att få en annan examinator utsedd, om inte särskilda skäl talar emot det (HF 6 kap. 22 §). Begäran om ny examinator ställs till prefekten vid Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
TILLGODORÄKNANDE Tillgodoräknande prövas individuellt. I en examen får denna kurs ej ingå tillsammans med annan kurs med likartat innehåll. Vid osäkerhet bör den studerande rådfråga studievägledaren vid Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
