Μαθήματα

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου ΙΙ

Γενικά

Περιεχόμενα μαθήματος

Πολυμεταβλητά συστήματα, εξισώσεις εσωτερικής κατάστασης συστημάτων, μαθηματική παράσταση στον χώρο κατάστασης διάφορων φυσικών συστημάτων και παραδείγματα. Γενική λύση των εξισώσεων κατάστασης, ιδιοτιμές και ιδιοδιανύσματα, ευστάθεια στον χώρο κατάστασης, εξαγωγή συνάρτηση/πίνακα μεταφοράς, μετατροπές από την μία μορφή στην άλλη. Μετασχηματισμοί ομοιότητας, κανονικές μορφές εξισώσεων κατάστασης και αντίστοιχα διαγράμματα βαθμίδων, τροχιές στον χώρο κατάστασης. Αποσύζευξη των εξισώσεων κατάστασης. Ελεγξιμότητα και παρατηρησιμότητα, εισαγωγή στους παρατηρητές.

Μαθησιακοί Στόχοι

Σκοπός του μαθήματος είναι η εισαγωγή στην θεωρία του χώρου κατάστασης που αποτελεί την βάση για την κατανόηση των τεχνικών ανάλυσης και σχεδίασης που χρησιμοποιούνται στα πλαίσια της μοντέρνας θεωρίας συστημάτων αυτομάτου ελέγχου. Το μάθημα εστιάζει στην κατανόηση βασικών εννοιών της θεωρίας του χώρου κατάστασης έτσι ώστε να καταστεί δυνατή η μελέτη τους και η ανάλυση της συμπεριφοράς των ΣΑΕ από μαθηματική και φυσική άποψη, με την χρήση του πληρέστερου μαθηματικού μοντέλου των εξισώσεων εσωτερικής κατάστασης. Το μάθημα εισάγει και ολοκληρώνει την βασική θεωρία ανάλυσης των αναλογικών ΣΑΕ συνεχούς χρόνου που στηρίζονται στην μαθηματική παράσταση του χώρου κατάστασης. Η εμπέδωση της ύλης του μαθήματος δημιουργεί το βασικό υπόβαθρο και προαπαιτείτε για την κατανόηση συναφών μαθημάτων που ακολουθούν στο πρόγραμμα σπουδών, όπως είναι τα Ψηφιακά Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου, Έλεγχος Διεργασιών, ΣΑΕ ΙΙΙ, 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 μαθηματική παράσταση και ανάλυση πολυμεταβλητών συστημάτων ελέγχου στον χώρο κατάστασης,
β) να αναλύει την ευστάθεια και την χρονική απόκριση με επίλυση των εξισώσεων κατάστασης,
γ) να μπορεί να παρακολουθεί, χωρίς σημαντικά κενά, την ύλη πιο εξειδικευμένων μαθημάτων μοντέρνας 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.
Ασκήσεις Πράξης.
Προβολή διαφανειών με Η/Υ.
Χρήση ηλεκτρονικού ταχυδρομείου.
Χρήση διαδικτυακών βοηθημάτων διδασκαλίας.

Αξιολόγηση Φοιτητών

Γλώσσα Αξιολόγησης: Ελληνική/Αγγλική
1. Θεωρία: 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
3. Νταουντίδης Π., Μαστρογεωργόπουλος Σπ., Παπαδοπούλου Σημ, Ελεγχος Διεργασιών, εκδ. Τζιόλα
4. Shahian B., Savant J.C. JR., Hostetter G.H., Steafani T.R, Συστήματα Αυτόματου Ελέγχου, εκδ. Επίκεντρο
-Συναφή επιστημονικά περιοδικά:
1. IEEE Transactions on Αutomatic control
2. ΙΕΕΕ Control Systems Magazine
3. IFAC Automatica
4. IFAC Control Engineering Practice