Signali i sistemi ETF

Multivarijabilni sistemi upravljanja (13E054MSU)

Predmet	Status	Broj časova (P+V+L)	Krediti
Multivarijabilni sistemi upravljanja	I	3+2+0	6
Predavanja - Aleksandar Rakić
Vežbe - Sanja Vujnović

Obaveštenja

28.02.2021. MS Teams grupi predmeta može se pristupiti putem ovog linka.

18.08.2020. Postavljen je tekst drugog projektnog zadatka.
02.04.2020. Na stranici predmeta postavljen je tekst prvog projektnog zadatka i lista sistema koji studenti mogu da obrade. Prvi projektni zadatak nosi 30 poena i rok za predaju je 30.4. Projektni zadaci se rade u paru, tako da se mole studenti da do nedelje 5.4. pošalju na mail svujnovic(at)etf.rs spisak sa kim bi želeli da budu u grupi i kojim sistemom bi želeli da se bave. Sistemi se dodelju FCFS (first come, first served) metodom.
15.03.2020.-07.05.2020. Napomene vezane za predmet TOKOM TRAJANJA VANREDNOG STANJA:
- Obaveštavanje će se, pored stranice predmeta i mejling liste, sprovoditi i pomoću okruženja MS Teams.
- Online nastava i konsultacije u vezi nastavnih jedinica sprovode se u MS Teams okruženju.
04.03.2020. Nastava počinje časovima predavanja po zvaničnom rasporedu danas - sreda 04.03.2020. od 14h.

Preliminarne informacije o organizaciji rada, praćenju nastave, materijalima i projektnim zadacima:

Nastava se drži sa nedeljnim fondom: 3 časa predavanja i 2 časa vežbi.
Teorijske sadržaje predavanja u potpunosti prati materijal, koji studenti dobijaju u elektronskoj verziji.
I predavanja i vežbe prate programski Matlab primeri, koji se objavljuju na web-stranici predmeta.
Predmet se polaže izradom dva kolokvijuma i dva projektna zadatka:
PZ1 + K1 + K2 + PZ2 = 30 + 12 + 18 + 40 = 100 ispitnih poena.
U svakom ispitnom roku (u kom mogu da se polažu ispiti iz letnjeg semestra), rok za predaju drugog projektnog zadatka je 7 dana (kalendarskih) pre kraja ispitnog roka.

Predavanja

Raspored nastavnih jedinica po nedeljama:

Radna nedelja	Nastavna jedinica	Materijal za predavanja / primeri (dole na stranici)
1.	Domen MSU u analizi, projektovanju i implementaciji SAU. Organizacija predmeta.
2.	Osnove analize MIMO sistema (I deo).	P1 str. 1-13 / msu_primer_a0.html (.m) msu_primer_a1.html (.m) msu_primer_a2.html (.m) msu_primer_a3.html (.m) msu_primer_a4.html (.m)
3.	Osnove analize MIMO sistema (II deo). Analiza stabilnosti i performansi (I deo).	P1 str. 13-20 / msu_primer_a5.html (.m) P2 str. 21-26 / msu_primer_b1.html (.m)
4.	Analiza stabilnosti i performansi (II deo). Projektovanje sistema upravljanja prema nominalnim specifikacijama: skaliranje i RGA.	P2 str. 27-30 / msu_primer_b2.html (.m) msu_primer_b3.html (.m) P4 str. 77-84 / msu_primer_c0.html (.m) msu_primer_c1.html (.m)
5.	RGA broj. Primeri analize RGA. Decentralizovano upravljanje. Dekuplujuće upravljanje. Statički dekupler ustaljenog stanja. Komparativna analiza decentralizovanog upravljanja i upravljanja na bazi dekuplovanja u ustaljenom stanju na primerima: postupak projektovanja, analiza u frekvencijskom i vremenskom domenu.	P4 str. 84-93 / msu_primer_c2.html (.m) msu_primer_c3.html (.m) P4 str. 97-104 / msu_primer_d0.html (.m) msu_primer_d1.html (.m)
6.	Statički dekupler na nenultoj učestanosti. Komparativna analiza decentralizovanog upravljanja i upravljanja na bazi različitih statičkih dekuplovanja na primerima: postupak projektovanja, analiza u frekvencijskom i vremenskom domenu.	P4 str. 105-109 / msu_primer_d2.html (.m) msu_primer_d3.html (.m)
7.	Dinamičko dekuplovanje. Dekupler na bazi inverzije dinamike. Dekupler bez potpune inverzije dinamike. Problem NMF nula. Primeri projektovanja i komparativna analiza.	P4 str. 110-117 / msu_primer_d4.html (.m) msu_primer_d5.html (.m)
8.	Specifikacije performansi sistema zatvorene sprege. Težinske funkcije i primena u analizi i projektovanju MIMO sistema upravljanja.	P2 str. 25-30 (obnavljanje) P2 str. 30-36 / msu_primer_e0.html (.m) msu_primer_e1.html (.m)
9.	Hinf upravljanje. Primeri.	P4 str. 118-128 / msu_primer_e2.html (.m) msu_primer_e3.html (.m) msu_primer_e4.html (.m) msu_primer_e5.html (.m)
10.
11.
12.
13.

Prateći primeri: Osnovne osobine MIMO sistema

Opis	Prezentacija	Program
Elementarna izračunavanja normi vektora	msu_primer_a0	msu_primer_a0.m
Koncept statičkog pojačanja, direkcionalnost ulaza i izlaza	msu_primer_a1	msu_primer_a1.m
Proširenje koncepta pojačanja na dinamičke sisteme, singularne karakteristike	msu_primer_a2	msu_primer_a2.m
Nule i polovi MIMO sistema	msu_primer_a3	msu_primer_a3.m
Nule i polovi MIMO sistema Detaljnija analiza direkcionalnosti i mogucnosti skracivanja	msu_primer_a4	msu_primer_a4.m
Realizacije i interkonekcije MIMO sistema (Matlab)	msu_primer_a5	msu_primer_a5.m

Prateći primeri: Nominalne osobine sistema zatvorene sprege

Opis	Prezentacija	Program
Analiza (interne) stabilnosti sistema zatvorene sprege	msu_primer_b1	msu_primer_b1.m
Analiza singularnih karakteristika otvorene i zatvorene sprege, propusni opseg	msu_primer_b2	msu_primer_b2.m
Analiza singularnih karakteristika raspregnutih MIMO sistema	msu_primer_b3	msu_primer_b3.m

Prateći primeri: Analiza interaktivnosti MIMO sistema

Opis	Prezentacija	Program
Motivacija za analizu interaktivnosti i RGA	msu_primer_c0	msu_primer_c0.m
RGA matrica	msu_primer_c1	msu_primer_c1.m
FD-RGA i RGA broj	msu_primer_c2	msu_primer_c2.m
Quad-Tank System linearizovani modeli	msu_primer_c3	msu_primer_c3.m qts_lin_model.m qts_minphase.m qts_nonminphase.m qts_sim.mdl

Prateći primeri: Projektovanje decentralizovanog i dekuplujućeg upravljanja

Opis	Prezentacija	Program
Decentralizovani kontroler	msu_primer_d0	msu_primer_d0.m
Decentralizovani kontroler i statičko dekuplovanje (na nultoj učestanosti)	msu_primer_d1	msu_primer_d1.m ! Za rad potrebni: qts_nonminphase.m i qts_linmodel.m
Statička dekuplovanja: na nultoj učestanosti i na učestanosti željenog propusnog opsega	msu_primer_d2	msu_primer_d2.m real_inverse.m
Primer projektovanja za 3x3 objekat upravljanja	msu_primer_d3	msu_primer_d3.m
Dinamička dekuplovanja: potpunom inverzijom dinamike sa filtriranjem radi kauzalnosti (INV+F) i bez potpune inverzije (BPI)	msu_primer_d4	msu_primer_d4.m
Dinamički dekupleri (INV i BPI) za sisteme sa transmisionom nulom u DPR	msu_primer_d5	msu_primer_d5.m

Prateći primeri: Projektovanje na osnovu specifikacija u zatvorenoj sprezi

Opis	Prezentacija	Program
Konstrukcija tezinskih funkcija za osetljivost i komplementarnu osetljivost	msu_primer_e0	msu_primer_e0.m
Uvodjenje težinskih funkcija i analiza zadovoljenja specifikacija u zatvorenoj sprezi na SISO primeru	msu_primer_e1	msu_primer_e1.m
Projektovanje H_∞ kontrolera za praćenje reference na SISO primeru	msu_primer_e2	msu_primer_e2.m
Projektovanje H_∞ Mixed Sensitivity (S/KS i SGd/KSGd) kontrolera na SISO primeru	msu_primer_e3	msu_primer_e3.m
Projektovanje H_∞ kontrolera na MIMO primeru sa dve specifikacije performansi za praćenje reference	msu_primer_e4	msu_primer_e4.m
Projektovanje H_∞ Mixed Sensitivity (S/KS) kontrolera na primeru neminimalno-faznog MIMO objekta upravljanja	msu_primer_e5	msu_primer_e5.m

Nesređeni materijali iz prethodnih godina

sl3_08.m - LQR/LQG kontroler za SISO sistem buck konvertora
LQR_fmssl_boost3.m - LQR kontroler za MIMO model sistema FMSSL paralelne sprege boost konvertora
fmssl_boost3.m - model MIMO sistema FMSSL, potreban za prethodni program projektovanja LQR
Example_buck3 - primer projektovanja i analize sistema upravljanja za MIMO sistem paralelne sprege buck DC/DC konvertora

Vežbe

Osnovne osobine MIMO sistema:

Opis	Prezentacija	Programi/modeli
Nelinearni MIMO sistem i njegova linearizacija.	Čas 1	quad_nonlin.slx quad_nonlin_lin.slx quad_tank_grafici.m
Predstavljanje linearnog sistema u ss, tf i zpk formi. Pojačanje sistema, singularne karakteristike, direkcionalnost ulaza i izlaza	Čas 2	staticki_sistem.m dinamicki_sistem.m
Nule i polovi sistema, interkonekcije	Čas 3	zad1_nule_polovi.m zad2_interkonekcije.m zad3_interkonekcije.m
Analiza sistema u zatvorenoj sprezi, RGA analiza	Čas 4	zad1_analiza_sistema.m zad2_RGA_analiza.m

Projektovanje upravljanja:

Opis	Prezentacija	Programi/modeli
Decentralizovano upravljanje	Čas 5	zad1_RGA_dec.m zad2_dec_min.m
Statička dekuplovanja	Čas 6	zad1_dek0.m zad2_dec_dek0.m zad3_dec_dek0_nonmin.m zad4_dekw.m zad5_dek0_dekw.m
Dinamička dekuplovanja	Čas 7	minfaza_invf.m neminfaza_invf.m minfaza_bpi.m
Hinf upravljanje	Čas 8	minphase_20dB.m minphase_20dBvs40dB.m nonminphase.m

Pomoćni Matlab fajlovi za praćenje vežbi:

Opis	Prezentacija	Programi/modeli
Quad-tank sistem linearizovani modeli	quad-tank.pdf	linmodel.m minphase.m nonminphase.m quadtank.mdl
Inverzija matrice		real_inverse.m

Projektni zadaci

Administracija parcijalnih projektnih zadataka

Objekti upravljanja

Sistem 1 - Mešanje tečnosti

Sistem 2 - CSTR Izotermni

Sistem 3 - Razmena toplote

Sistem 4 - CSTR

Sistem 5 - Pregrejači pare

Potkategorije

Linkovi

Prijavljivanje

Vi ste ovde: Home

13E054MSU