Automatic and Intelligent Control Systems

General

• Code: ΠΛΥ06043
• Semester: 6th
• Study Level: Undergraduate
• Course type: Specialization
• Teaching and exams language: Greek
• Teaching Methods (Hours/Week): Lectures (2) / Practice Exercises (1) / Laboratory Exercises (1)
• ECTS Units: 5
• Course homepage: http://teachers.teicm.gr/vologian/sae.html
• Instructors: Vologiannidis Stavros
• Coordinator: Vologiannidis Stavros

Course Contents

• Παράσταση Συστημάτων, Συνάρτηση Μεταφοράς.
• Μεταβλητές και Εξισώσεις Κατάστασης.
• Μετασχηματισμοί, Επίλυση Εξισώσεων Κατάστασης.
• Συσχέτιση Συνάρτησης Μεταφοράς και Εξισώσεων Κατάστασης.
• Διαγράμματα Βαθμίδων, Μοντελοποίηση Διαφόρων Φυσικών Συστημάτων.
• Απόκριση στο χρόνο και απόκριση συχνότητας,
• Διαγράμματα Bode, Nichols, Γεωμετρικός τόπος ριζών, Κριτήριο Nyquist, Ευστάθεια.
• Κριτήρια Routh και Hurwitz.
• Προδιαγραφές και Κριτήρια Σχεδίασης, Σχεδίαση με γεωμετρικό τόπο ριζών, σχεδίαση με διαγράμματα Bode, σχεδίαση με κριτήριο Nyquist.
• Ελεγκτές τριών όρων (αναλογικός, ολοκληρωτικός, διαφορικός, PID), Σχέσεις μεταξύ απόδοσης και κριτηρίων σχεδίασης.
• Εισαγωγή στις αρχές της υπολογιστικής ευφυίας και του ευφυούς ελέγχου.
• Βασικές έννοιες και αρχιτεκτονικές νευρωνικών δικτύων.
• Ασαφής λογική και συλλογιστική, ασαφείς ελεγκτές και ελεγκτές κανόνων, ανάπτυξη ασαφών μοντέλων ελέγχου.
• Αρχιτεκτονικές ασαφούς και νευρωνικού ελέγχου, έλεγχος βασιζόμενος σε δεδομένα, κατασκευή μοντέλων και ρύθμιση παραμέτρων.

Educational Goals

The main goal of this lesson is to introduce the fundamental concepts of control systems to students. Students learn the basic notions of classical linear control systems, including concepts such as system description via differential equations, transfer functions, block diagrams and state space equations. Additionally, analysis and design concepts are presented such as poles and zeros, system stability and characteristics, Bode, Nichols and Nyquist diagrams, root locus etc. Also, the students get acquainted with the notions of neural and fuzzy control. Finally, in the laboratory, the students work with MATLAB’s control systems package and Simulink.

General Skills

• Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών.
• Αυτόνομη και Ομαδική εργασία.
• Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης.

Teaching Methods

• Θεωρητική διδασκαλία – ανάπτυξη της ύλης στον πίνακα – χρήση διαφανειών PowerPoint.
• Εργαστηριακές ασκήσεις με χρήση H/Y και MATLAB.

Use of ICT means

• Χρήση εξειδικευμένου λογισμικού για έλεγχο συστημάτων.
• Υποστήριξη της μαθησιακής διαδικασίας μέσω της ιστοσελίδας του μαθήματος.

Teaching Organization

Students Evaluation

Ο τελικός βαθμός του μαθήματος διαμορφώνεται από την επίδοση του φοιτητή στη αξιολόγηση του θεωρητικού μέρους και σε αυτόν μπορεί να έχει συμβολή και η επίδοση στο εργαστηριακό μέρος. Σημειώνεται ότι ο φοιτητής θα πρέπει να έχει παρακολουθήσει επιτυχώς το εργαστηριακό μέρος για να έχει δικαίωμα εξέτασης στο θεωρητικό μέρος.

1. Ο βαθμός του θεωρητικού μέρους διαμορφώνεται από γραπτή τελική εξέταση, που μπορεί να περιλαμβάνει:
   • Ανάπτυξη θεωρητικών θεμάτων
   • Επίλυση προβλημάτων εφαρμογής των γνώσεων που αποκτήθηκαν
   • Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής
   • Ερωτήσεις σύντομης απάντησης
2. Η εξέταση των ασκήσεων του εργαστηρίου περιλαμβάνει:
   • Την αξιολόγηση των γραπτών εργαστηριακών αναφορών.
   • Μία τελική εξέταση.

Recommended Bibliography

Προτεινόμενη Βιβλιογραφία μέσω Ευδόξου:

1. Π.Ν. Παρασκευόπουλος, Εισαγωγή στον Αυτόματο Έλεγχο, Τόμος Α, 2001
2. Β. Πετρίδης, Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου, τόμος Α, 2008

Συγγράμματα που διανέμονται μέσω της ηλεκτρονικής σελίδας του μαθήματος:

1. Σ. Βολογιαννίδης, Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου, Θεωρία και εφαρμογές, Σέρρες, 2018.
2. Σ. Βολογιαννίδης, Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου, Εργαστηριακές ασκήσεις, Σέρρες, 2018.

Συμπληρωματική προτεινόμενη βιβλιογραφία:

1. R.C. Dorf, R.H. Bishop, Σύγχρονα Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου, Εκδόσεις Τζιόλα.