Napredne metode vodenja procesov

Visokošolski učitelji: Atanasijević-Kunc Maja

Opis predmeta

Pogoji za vključitev v delo oz. za opravljanje študijskih obveznosti:

• Vpis na magistrski študijski program druge stopnje Elektrotehnika.

Vsebina:

• uvod, definicije pomembnejših pojmov, identifikacija potreb po razširitvi pristopov načrtovanja;
• veliki sistemi, multivariabilni sistemi, fazno-neminimalni sistemi, sistemi z mrtvim časom, nelinearni sistemi, adaptivni, težko vodljivi sistemi;,
• predstavitve in analiza kompleksnih sistemov v časovnem in frekvenčnem prostoru s poudarkom na paralelizmih in razlikah h klasičnim predstavitvam; pristopom v časovnem in frekvenčnem prostoru,
• kriteriji kvalitete načrtovanja v časovnem in frekvenčnem prostoru in koncepti optimalnosti (klasični pristopi in težave pri kompleksnih sistemih, ki se odražajo v problemih pri definiciji kriterijskih funkcij in konvergentnosti klasičnih (gradientnih) metod, uporaba evolucijskega računanja in nekatere relativne prednosti);
• vpeljava pristopov načrtovanja, ki slonijo na direktnih razširitvah klasičnih metod (decentralizirano in hierarhično vodenje, uglaševanje regulatorjev, razstavljanje, INA, IMC, , oblikovanje glavnih poti, metode premikanja polov, ki slonijo na diadičnih regulatorjih);
• koncept robustnosti,
• značilni pristopi načrtovanja multivariabilnih regulatorjev,
• značilni pristopi načrtovanja adaptivnih regulatorji in nekateri pristopi k načrtovanju;ev,
• uporaba metod evolucijskega računanja pri načrtovanju kompleksnih sistemov z nekaterimi poudarki na učinkoviti kombinaciji predstavljenih algoritmovmetod;,
• koncepti ekspertnih sistemov pri načrtovanju vodenja,
• sprotna raba že poznanih programskih orodij in vpeljava nekaterih dodatnih, s poudarkom na možnostih, ki so na voljo v programskegam paketau Matlab z ustreznimi orodji.

Cilji in kompetence:

• razvrstiti sisteme vodenja, ki jih uvrščamo med kompleksne,
• opisati metode analize, ki pojasnjujejo pomembne lastnosti tovrstnih sistemov,
• pojasniti paralelizme in potrebne razširitve glede na klasične pristope vodenja,
• predstaviti nekatere pomembnejše učinkovite pristope načrtovanja s poudarkom na različnih aspektih optimalnosti,
• predstaviti nekatera programska orodja Matlaba in njihovo uporabnost v podporo obravnavani tematiki.

Predvideni študijski rezultati:

Študentje bodo pridobili znanja, ki bodo omogočala:

• prepoznavanje sistemov, ki so kompleksni in težavni za vodenje;
• uporabo nekaterih metod načrtovanja vodenja tovrstnih sistemov;
• njihovo izvedbo v obliki ekspernega sistema;
• implementacijo regulatorjev pri izvedbi vodenja realnih kompleksnih sistemov;
• kvantitativno in kvalitativno vrednotenje načtanega vodenja.

Metode poučevanja in učenja:

• predavanja,
• laboratorijske vaje,
• projektno delo.

Gradiva

1. M. Atanasijević-Kunc, Napredne metode vodenja sistemov, Študijsko gradivo, Fakulteta za elektrotehniko, Univerza v Ljubljani, 2013.
2. KARBA, Rihard, ATANASIJEVIĆ-KUNC, Maja. Multivariabilni sistemi. 1. izd. Ljubljana: Založba FE in FRI, 2010. IV, 199 str., ilustr. ISBN 978-961-243-161-7. [COBISS.SI-ID 253526784] R. Karba, Multivariabilni sistemi, Univerza v Ljubljani, Založba FE in FRI, 2008.
3. S. Skogestad, I. Postlethwaite, Multivariable Feedback Control, Analysis and Design, John Wiley and Sons Ltd, Chichester, 1996.
4. M. Morari, E. Zafiriou, Robust Process Control, Prentice-Hall, Inc. 1989.
5. J.M. Maciejowski, Multivariable Feedback Design, Addison-Wesley Publishing Company, 1989.
6. M. Jamshidi, Large-Scale Systems: Modeling, Control and Fuzzy Logic, Prentice Hall PRT, New Jersey, 1997.
7. P. Albertos, A. Sala, Multivariable Control Systems, An Engineering Approach, Springer-Verlag, London, 2004.
8. S. E. Lyshevski, Control Systems Theory with Engineering Applications, Birkhauser, Boston, 2001.
9. A. Tewari, Modern Control Design with Matlab and Simulink, John Wiley & Sons Ltd, Chichester, 2002.
10. D.B. Fogel, Evolutionary Computation, Toward a New Philosophy of Machine Intelligence, IEEE Press Series on Computational Intelligence, 2006.
11. Astrom, Wittenmark, Adaptive control, Addison-Wesley Longman Publishing Co., Inc. Boston, MA, USA, 1994.