Tárgy neve Irányításelmélet
Tárgy angol neve Control theory Tárgy rövid neve Irányításelm.
Tárgy kód KOKAM102 Kredit 3 Tanterv K0 J0 L0
Óraszám (levelező)2 (14) előadás0 (0) gyakorlat0 (0) labor KövetelményVizsgajegy
Felelős tanszék Közlekedés- és Járműirányítási Tanszék Felelős oktató Dr. Bokor József
OktatókDr. Gáspár Péter
Kötelező
előtanulmány
nincs
Kötelező
ráépülés
Járműrendszerdinamika és kontroll (3. félév) Ajánlott ráépülés:
Vasúti járműrendszer-dinamika (3. félév) ,
Jármű méréstechnika és jelanalízis (3. félév) ,
Hibrid rendszerek irányítása (3. félév)
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munkaóra összesen 90 óra
Kontakt óra28 (14) óra Írásos tananyag36 (50) óra Házi feladat0 óra
Órára készülés2 óra ZH készülés16 óra Vizsga készülés8 óra
A tantárgy feladata, célkitűzése
A tárgy a Közlekedésmérnöki Mester képzésében az irányításelmélet elmélyítését tűzi ki célul. A kurzust elvégző hallgatókat megismerteti a Szabályozástechnika korszerű elméleti tudásanyagával, eszközrendszerével, amelyeket a később választott szakirány szakmai kérdéseinek tárgyalásakor a mérnöki szintnek megfelelő részletességgel tudjon kezelni és alkalmazni. A tárgy főleg elméleti és számítógéppel való tervezési tudásanyagot kíván átadni. Emellett, a közlekedési folyamatágakban és a korszerű járművekben megtalálható irányítási feladatokra mutat példát, felhasználva a bemutatott elméleti és gyakorlati összefüggéseket.

Az előadásokon elméleti kérdések tisztázásán túl, szükség van számpéldákon keresztül begyakoroltatni, és ezáltal a mérnöki gyakorlathoz is közelebb hozni az elméleti problémákat. A gyakorlatok egy részében a szabályozási rendszerek analízisét, és a stabilizálást tanítjuk, az állapottér-elmélet témakörében pedig számítógépes módszerekkel a MATLAB alkalmazásával oktatunk.

A tantárgy részletes leírása, tematikája
Bevezetés, az irányításelmélet (átviteli, frekvencia függvény) és a stabilitáselmélet (stabilitás feltételei, zárt és visszacsatolt rendszerek stabilitása) alapfogalmainak átismétlése.

Az állapottér-elmélet (állapottér reprezentációk és tulajdonságaik, transzformációk). Lineáris időinvariáns dinamikus rendszerek folytonos idejű állapottere.

Irányítás állapottérben Állapotvisszacsatolás tervezése. Optimális irányítások. Lineáris Kvadratikus Szabályzó tervezése (LQR). Számítógéppel irányított rendszerek. Az egységugrásra ekvivalens diszkrét idejű állapottér. Diszkrét irányítások tervezése. Megfigyelhetőségi, irányíthatósági tulajdonságok. Stabilitás.

Állapotmegfigyelő Determinisztikus teljes rendű állapotmegfigyelés. Kalman szűrés.

Tervezési feladatok Problémák felvetése (közúti, légi, egyéb). Tervezési feladatok bemutatása, alágazati példákon keresztül. Számítógép-orientált irányításelméleti feladatmegoldások.

Kitekintés (bevezető, probléma felvető jelleggel) Posztmodern technikák. Prediktív irányítások. Hibadetektálás és fontossága a közlekedésben. MIMO rendszerek. Nemlineáris rendszerek

Követelmények, az osztályzat (aláírás) kialakításának módja, pótlási lehetőségek
A félév folyamán egy zárthelyi dolgozatot tartunk, amelyek eredményes megírása a félév végi aláírás feltétele.
Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom
  • Csáki – Bars: Automatika, Tankönyvkiadó
  • Kailath: Linear Systems, Prentice Hall
  • Tanszéki segédletek