Verplicht in fase
Optioneel in fase
Eerste semester
Tweede semester
Beide semesters
Niet ingericht
Dit jaar
Volgend jaar
Wisselende jaren
Extern
Voorwaarden
Onderwijstaal
Duur
Identieke opleidingsonderdelenContinue regelsystemen (B-KUL-JPI06M)
Uitgesloten voor examencontract
Kleemann Michael (coördinator) | Kleemann Michael | Saey Philippe Doelstellingen
Leerresultaten
K1 Wetenschappelijke disciplinaire basiskennis en inzicht bezitten
I1 Problemen analyseren en oplossen
I2 Ontwerpen en/of ontwikkelen
I3 Toepassingsgericht onderzoeken
G1 Informatie verwerven en verwerken
G2 Communiceren met vakgenoten en niet-vakgenoten
G3 Kritisch reflecteren
Doelen, toelichting
In “Continue regelsystemen” wordt de opbouw, de analyse en het ontwerp van analoge regelkringen grondig bestudeerd, zowel in het tijds- als in het frequentiedomein (K1, G1).
Het fysisch modelleren en de beperkingen ervan, het inzicht in procesdynamica, het compromis tussen nauwkeurigheid, antwoordsnelheid en stabiliteit van een regelkring, de keuze en optimering van diverse regelaars voor verschillende industriële processen, het simuleren en beoordelen van het regel- en stoorgedrag van een regelsysteem, het inzicht in de hiërarchie van automatiseringssystemen, het gebruik van Matlab en Simulink voor de analyse en het ontwerp van regeltechnische vraagstukken zijn belangrijke topics. De voor- en nadelen van verschillende in de industrie toegepaste regelstrategieën worden onderzocht en leiden tot alternatieven in de keuze en de optimering van industriële regelaars in combinatie met typische industriële processen (K1, K2, K3, G1, G3).
Het cursusmateriaal voor de hoorcolleges is opgevat als een mix van “leeshoofdstukken” en “studeerhoofdstukken”. In de practica wordt het gebruik van simulatiepakketten ingeoefend en wordt veel belang gehecht aan het kritisch beoordelen van simulatieresultaten en aan verslaggeving (G1, G2, G3).
Begintermen
De studenten moeten goede basiskennis hebben van differentiaal- en integraalrekening, elektriciteit, mechanica, fysica en thermodynamica.
Zij moeten een grondige kennis bezitten van de wiskundige technieken die toelaten het gedrag van analoge L.T.O.-systemen te beschrijven.
Zij hebben een overzicht en inzicht in de opbouw en de technologie van regelkringen.
Plaats in het onderwijsaanbod
Onderwijsleeractiviteiten
2 sp. Continue regelsystemen: hoorcollege (B-KUL-JLIZWA)
Inhoud
Hoorcollege
Het hoorcollege heeft de volgende leerdoelen:
- De student begrijpt het verschil tussen open- en closed loop werking
- De student kan de blokschema’s van reële regelkringen brengen tot hun canonische vorm
- De student kan stoor- en regelgedrag van regelkringen bepalen
- De student kan de regimefout bepalen door middel van het Laplace-eindwaardetheorema en foutconstanten
- De student kan poolbaandiagrammen van eenvoudige* regelkringen opmaken
- De student kan het dynamisch gedrag van een regelkring beoordelen door middel van poolbaandiagrammen
- De student kan dode tijden benaderen door middel van reeksontwikkeling en Padé
- De student kan Bode- en Nyquistdiagrammen voor eenvoudige* regelkringen opmaken
- De student kan de relatieve stabiliteit van regelkringen beoordelen door middel van Nyquist- en Bodediagrammen
- De student kan de werkingswijze van ideale P, PI, PD en PID regelaars wiskundig in het tijds- en Laplacedomein omschrijven
- De student begrijpt de werkingswijze van Lead- en Lag regelaars
- De student kent gedragscriteria in het tijds- en frequentiedomein
- De student kan de geziene regelaars ontwerpen voor dempingsverhouding en relatieve stabiliteit
*Eenvoudig betekent: Het is analytisch “op papier” oplosbaar, zonder gebruik van een computer of een grafische rekenmachine.
Studiemateriaal
cursustekst, oefeningen, slides, Toledo-leermodules.
Aanbevolen leermiddelen
Boeken:
Process control systems (application, design and tuning). F.G. Shinskey; McGraw-Hill, New York, 1988.
Control system principles and design. E.O. Doebelin; John Wiley and Sons, New York, 1985.
PID controllers: theory, design, and tuning. K. Aström, T. Hägglund; ISA, Research Triangle Park (NC), 1995.
Regeltechniek. J. Cool, F. Schijff, T. Viersma; Delta Press, Oudewater (Nederland), 1983.
Modern Control Engineering. K. Ogata; Prentice-Hall, Englewood Cliffs (NJ), 1990.
Regeltechniek voor technici. N. Nise; Wiley / Academic Service, New York / Schoonhoven (Nederland), 2000 / 2002.
Toelichting werkvorm
Er worden geen colleges georganiseerd omdat dit vak tot het oude programma hoort. Indien een student dit vak moet hernemen is het in zelf studie af te leggen.
1 sp. Continue regelsystemen: labo (B-KUL-JLIZW9)
Inhoud
Labo
1. Introductie Matlab / Simulink.
2. Simulatie van dynamische systemen in Simulink:
2.1. Fysisch modelleren van een systeem
2.2. Regel- en stoorgedrag van eenvoudige regelsystemen
3. Oefeningen op Bode-diagramma's en het theorema van Nyquist.
Studiemateriaal
Verplichte leermiddelen
Hoorcollege: cursus "Continue Regelsystemen" + collegenota's
Labo: cursus "Simulatie van dynamische systemen met Matlab en Simulink"
Aanbevolen leermiddelen
Boeken:
Process control systems (application, design and tuning). F.G. Shinskey; McGraw-Hill, New York, 1988.
Control system principles and design. E.O. Doebelin; John Wiley and Sons, New York, 1985.
PID controllers: theory, design, and tuning. K. Aström, T. Hägglund; ISA, Research Triangle Park (NC), 1995.
Regeltechniek. J. Cool, F. Schijff, T. Viersma; Delta Press, Oudewater (Nederland), 1983.
Modern Control Engineering. K. Ogata; Prentice-Hall, Englewood Cliffs (NJ), 1990.
Regeltechniek voor technici. N. Nise; Wiley / Academic Service, New York / Schoonhoven (Nederland), 2000 / 2002.
Toelichting werkvorm
Er worden 6 labozittingen van 3 uur georganiseerd in het 2e semester.
Er kunnen items georganiseerd worden in de "Capita Selecta" van het OPO "Regel- en Instrumentatietechniek 2"; d.i. afhankelijk van jaar tot jaar gezien de flexibele invulling van de "Capita Selecta".
Evaluatieactiviteiten
Evaluatie: Continue regelsystemen (B-KUL-JVI06M)
Toelichting
Het eindcijfer van het opleidingsonderdeel wordt berekend volgens de bepalingen hierover in het onderwijs- en examenreglement, inclusief de facultaire aanvullingen.
Toelichting evaluatievorm
Continue regelsystemen: hoorcollege: schriftelijk examen, gesloten boek.
Continue regelsystemen: labo: het labo wordt enkel permanent geëvalueerd. De permanente evaluatie gebeurt op basis van de voorbereiding, de activiteiten in het labo en de verslaggeving.
Een examen in de derde examenperiode over opleidingsonderdelen/onderwijsleeractiviteiten die permanent geëvalueerd worden kan enkel een quotering verbeteren, maar komt niet in de plaats van de permanente evaluatie voor wie zich onttrokken heeft aan de permanente evaluatie door bijvoorbeeld niet deel te nemen aan de labo-activiteiten.
Deelname aan de permanent geëvalueerde activiteiten is verplicht. Studenten die wegens overmacht (bv. ziekte) één of meerdere zittingen missen, moeten hun afwezigheid schriftelijk rechtvaardigen (bij ziekte door een ziekteattest) bij de verantwoordelijke lesgever. Zij kunnen met de verantwoordelijke lesgever(s) afspreken met het oog op het eventueel inhalen van de gemiste activiteiten.
Toelichting bij herkansen
Binnen dit opleidingsonderdeel zijn er deeloverdrachten bij een geslaagd deelresultaat:
- JLIZWA - Continue regelsystemen: hoorcollege (binnen en over academiejaar)
- JLIZW9 - Continue regelsystemen: labo (binnen en over academiejaar)
Een examen in de derde examenperiode over opleidingsonderdelen/onderwijsleeractiviteiten die permanent geëvalueerd worden kan enkel een quotering verbeteren, maar komt niet in de plaats van de permanente evaluatie voor wie zich onttrokken heeft aan de permanente evaluatie door bijvoorbeeld niet deel te nemen aan de labo-activiteiten.
Deelname aan de permanent geëvalueerde activiteiten is verplicht. Studenten die wegens overmacht (bv. ziekte) één of meerdere zittingen missen, moeten hun afwezigheid schriftelijk rechtvaardigen (bij ziekte door een ziekteattest) bij de verantwoordelijke lesgever. Zij kunnen met de verantwoordelijke lesgever(s) afspreken met het oog op het eventueel inhalen van de gemiste activiteiten.