Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου

Γενικά

  • Κωδικός Μαθήματος: 1711
  • Εξάμηνο: 7ο
  • Τύπος Μαθήματος: Επιστημονικής Περιοχής (ΕΠ)
  • Είδος Μαθήματος: Υποχρεωτικό Επιλογής (ΥΠ-ΕΠ)
  • Γνωστική Περιοχή: Ενσωματωμένα - Υπολογιστικά Συστήματα (ΕΥΣ)
  • Διδασκαλία Θεωρίας: 4 ώρες/εβδομάδα
  • Πιστωτικές μονάδες ECTS: 6
  • Γλώσσα διδασκαλίας και Εξετάσεων: Ελληνικά
  • Το μάθημα προσφέρεται σε φοιτητές Erasmus
  • Προτεινόμενα προαπαιτούμενα μαθήματα: (1201) Μαθηματικά ΙΙ
  • Διδάσκοντες: Δημητριάδης Παναγιώτης

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Σκοπός του μαθήματος είναι η δημιουργία του βασικού υπόβαθρου για την εισαγωγή και κατανόηση της ευρείας επιστημονικής περιοχής των Συστημάτων Αυτόματου Ελέγχου (Σ.Α.Ε.). Ο βασικός στόχος είναι η παροχή βασικών γνώσεων στους φοιτητές σχετικά με τη δομή, τη λειτουργία, τις μεθόδους ανάλυσης, τις κλασικές τεχνικές σχεδίασης των συστημάτων αυτών, καθώς και των εφαρμογών τους σε διάφορους τομείς της μηχανικής (ηλεκτρικά, ηλεκτρονικά, μηχανικά, θερμικά κ.τ.λ. συστήματα). Το μάθημα αποτελεί το βασικό υπόβαθρο για την διδασκαλία των μαθημάτων «Συστήματα Αυτόματου Ελέγχου ΙΙ», καθώς και «Ψηφιακά Συστήματα Ελέγχου».

  • Να αναγνωρίζει και να επεξεργάζεται συστήματα ανοιχτού-κλειστού βρόγχου καθώς και μεικτά
  • συστήματα.
  • Να αναγνωρίζει να επεξεργάζεται και να επιλύει συστήματα 1ης και 2ης τάξης, διαφορικές εξισώσεις ,
  • συναρτήσεις μεταφοράς.
  • Να επιλύει συστήματα Ευστάθειας με βάση τα κριτήρια Routh-Nyquist.

Περιεχόμενο Μαθήματος

Η βασική ύλη του μαθήματος καλύπτει τα παρακάτω: Εισαγωγή στα Σ.Α.Ε. – Μαθηματικές Έννοιες:
Τα βασικά σήματα Σ.Α.Ε. Μετασχηματισμός Laplace. Αντίστροφος μετασχηματισμός Laplace.
Εφαρμογές μετασχηματισμού Laplace. – Περιγραφή Συστημάτων: Είδη μαθηματικών μοντέλων.
Ολοκληρoδιαφορικές εξισώσεις, συνάρτηση μεταφοράς, κρουστική απόκριση. Μετάβαση από
περιγραφή σε περιγραφή. Διαγράμματα βαθμίδων. Παραδείγματα Σ.Α.Ε. – Ανάλυση Συστημάτων στο
Πεδίο του Χρόνου: Αναλυτική έκφραση της χρονικής απόκρισης συστημάτων. Συστήματα πρώτης και
δεύτερης τάξης. Σύγκριση συμπεριφοράς ανοικτών και κλειστών συστημάτων. Σφάλματα
συστημάτων στη μόνιμη κατάσταση. – Γεωμετρικός Τόπος των Ριζών: Ανάλυση Συστημάτων στο
Πεδίο της Συχνότητας: Αρμονική απόκριση. Συσχέτιση αρμονικής και χρονικής απόκρισης.
Διαγράμματα Bode. Διαγράμματα Nyquist. – Ευστάθεια: Ορισμός ευστάθειας Φραγμένης-Εισόδου
Φραγμένης-Εξόδου (ΦΕΦΕ). Κριτήρια ευστάθειας ΦΕΦΕ. Αλγεβρικά κριτήρια ευστάθειας ΦΕΦΕ
(Routh, Hurwitz, συνεχών κλασμάτων), το κριτήριο Nyquist.

Διδακτικές και Μαθησιακές Μέθοδοι - Αξιολόγηση

Τρόπος Παράδοσης
  • Πρόσωπο με πρόσωπο θεωρητική διδασκαλία.
Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών
  • Ηλεκτρονικές σημειώσεις, Ηλεκτρονική επικοινωνία με τους φοιτητές.
Οργάνωση Διδασκαλίας
Δραστηριότητα Φόρτος εργασίας εξαμήνου
Διαλέξεις52
Ατομική Μελέτη και ανάλυση βιβλιογραφίας128
Σύνολο 180
Αξιολόγηση φοιτητών

Γραπτή τελική εξέταση, η οποία μπορεί να αντικατασταθεί ολόκληρη ή μέρος της με εργασία.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

Συγγράμματα μέσω του συστήματος "Εύδοξος"
  1. Βιβλίο [68399315]: Εισαγωγή στον Αυτόματο Έλεγχο Τόμος Α΄, Παρασκευόπουλος Παρασκευάς
  2. Βιβλίο [15945]: Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου Ι, Καλλιγερόπουλος Δ., Βασιλειάδου Σουλτ.
  3. Βιβλίο [50662743]: Matlab για Επιστήμονες και Μηχανικούς, 2η Έκδοση, Χατζίκος Ευάγγελος
  4. Βιβλίο [14721]: Συστήματα αυτόματου ελέγχου - Θεωρία και προβλήματα, Πακτίτης Σπύρος Α.
Συμπληρωματική ελληνόγλωσση βιβλιογραφία
  1. Συστήματα Αυτόματου Ελέγχου : BENJAMIN C. KUO, FARID GOLNARAGHI ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: ΣΠΥΡΟΣ ΠΑΚΤΙΤΗΣ: ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΙΩΝ.
  2. Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου : ΣΠΥΡΟΣ ΠΑΚΤΙΤΗΣ (4η ΕΚΔΟΣΗ 2003)
  3. Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου : ΠΑΝΤΕΛΗΣ ΜΑΛΑΤΕΣΤΑΣ (ΤΟΜΟΣ Α) :ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΤΖΙΟΛΑ 2001.
  4. Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου : ΠΑΝΤΕΛΗΣ ΜΑΛΑΤΕΣΤΑΣ (ΤΟΜΟΣ Β) :ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΤΖΙΟΛΑ 2007.
  5. Ασκήσεις Συστημάτων Αυτομάτου Ελέγχου :ΠΑΝΤΕΛΗΣ ΜΑΛΑΤΕΣΤΑΣ :ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΤΖΙΟΛΑ 2010.
Συμπληρωματική ξενόγλωσση βιβλιογραφία
  1. Electrical Engineering Fundamentals: VINCENT DEL TORO : PRENTICE-HALL.
  2. Modern Control Engineering: KATSUHIKO OGATA (Second Edition) : PRENTICE HALL.
Συναφή επιστημονικά περιοδικά
  1. IEEE Transactions on Automation Science and Engineering