Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
X35TDS Teorie dynamických systémů Rozsah výuky:3+1
Přednášející (garant):Kučera V., Štecha J. Typ předmětu:Z Zakončení:Z,ZK
Zodpovědná katedra:335 Kreditů:5 Semestr:Z

Anotace:
Pojem systému slouží k popisu a pochopení složitých technických, přírodních, ekonomických a sociálních jevů; umožňuje jejich zkoumání ve vnitřních i vnějších souvislostech. Přednáška seznamuje s definicí systému, se způsoby jeho popisu a realizace. Prohlubuje studium vnitřní dynamiky systému a rozebírá vliv vstupních a výstupních omezení. Probírá způsoby, jak měnit dynamické vlastnosti systému. Procvičení teorie na příkladech. Ověření poznatků na úloze modelování a řízení laboratorního elektromechanického, hydraulického, pneumatického, tepelného nebo magnetického systému v reálném čase s využitím RT MATLAB.

Osnovy přednášek:
1. Teorie systémů, systémový přístup. Objekt, model, systém.
2. Definice systému. Stavové rovnice. Linearizace.
3. Vnitřní a vnější popisy. Systémy jednorozměrové a mnoharozměrové.
4. Realizace systémů. Transformace stavů.
5. Vazby mezi systémy. Masonovo pravidlo. Algebraické smyčky.
6. Řešení stavových rovnic. Módy systému. Nestacionární systémy. Matice impulsních funkcí.
7. Souvislost spojitého a diskrétního popisu systému. Vzorkování a tvarování signálu.
8. Dosažitelnost a pozorovatelnost. Řiditelnost a rekonstruovatelnost.
9. Stabilita systému. Kritéria stability. Robustní stabilita.
10. Změna dynamiky systému, stavová zpětná vazba. Rekonstrukce stavů, injekce výstupu. Separační princip.
11. Změna dynamických vlastností systému dynamickou zpětnou vazbou s jedním a dvěma stupni volnosti.
12. Úvod do nelineárních systémů. Limitní cykly. Bifurkace a chaos.
13. Popis neurčitosti, stochastické systémy.
14. Průchod náhodného signálu dynamickým systémem. Lineární stochastické systémy, faktorizace, věta o realizaci.

Osnovy cvičení:
1. Úvod a opakování látky z předmětů X35SAM a X35SRI.
2. Popis dynamických vlastností spojitých a diskrétních systémů.
3. Příklady ekonomických, přírodních a technických systémů.
4. Lineární systémy, linearizace, realizace.
5. Složené systémy a jejich vlastnosti.
6. Řešení stavových rovnic, numerické metody.
7. Spojitý a diskrétní popis systému.
8. Kritéria stability, kritéria robustní stability.
9. Kritéria dosažitelnosti a pozorovatelnosti.
10. Příklady na změnu dynamických vlastností systémů.
11. Návrh pozorovatele stavu.
12. Příklady nelineárních systémů. Analýza nelineárních modelů.
13. Analýza vlastností stochastických systémů.
14. Realizace náhodných procesů, algoritmy faktorizace.

Literatura Č:
1. J. Štecha, V. Havlena: Teorie dynamických systémů. Skriptum ČVUT FEL,1993
2. V. Havlena, J. Štecha: Moderní teorie řízení. Skriptum ČVUT FEL,1994.
3. M. Razím, J. Štecha: Nelineární systémy. Skriptum ČVUT FEL 1996.

Literatura A:
1. T. Kailath: Linear Systems. Prentice Hall, Englewood Cliffs, New York, 1980.
2. P.J.Antsaklis, A.N.Michel: Linear Systems. The McGraw-Hill Co., 1997.

Požadavky:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 19+4
Typ cvičení: c
Předmět je nabízen také v anglické verzi.

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
Plán Obor Role Dop. semestr
MKM01 Kybernetika a měření Z 1
MKM02 Kybernetika a měření Z 1
MKM04 Kybernetika a měření Z 1
MKM03 Kybernetika a měření Z 1


Stránka vytvořena 25. 2. 2002, semestry: Z/2001-2, Z/2002-3, L/2001-2, L/2002-3, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)