Elektrické servopohony (FSI-RES)

Akademický rok 2018/2019

Garant:	doc. Ing. Pavel Vorel, Ph.D.
Garantující pracoviště:	ÚMTMB	všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky:	čeština
Cíle předmětu:
Cílem předmětu je seznámit studenty s principy elektrických servopohonů, návrhovými metodami a aplikacemi servopohonů se stejnosměrnými motory, asynchronními motory, elektronicky komutovanými motory, synchronními stroji s permanentními magnety a s krokovými motory
Výstupy studia a kompetence:
Předmět Elektrické servomechanizmy umožňuje studentům získat znalosti, které jsou nutné pro návrh a optimální nastavení pohonů výrobních strojů a zařízení.
Prerekvizity:
Statické a dynamické vlastnosti elektrických strojů, základy výkonové elektroniky, základy teorie zpětnovazebního řízení
Obsah předmětu (anotace):
Předmět seznamuje studenty se základní problematikou elektrických servomechanizmů a jejich úloze v pohonech výrobních strojů a zařízení. Jedná se o definování základních požadavků na statické a dynamické vlastnosti servomechanizmů, výklad principů činnosti nejdůležitějších komponent elektrických servomechanizmů (stejnosměrné, elektronicky komutované, synchronní, asynchronní a lineární motory,příslušné měniče, snímače elektrických a neelektrických veličin, regulátory), vysvětlení metodiky návrhu nejužívanějších zpětnovazebních obvodů (polohová smyčka, rychlostní zpětná vazba, proudová zpětná vazba, polohový servomechanizmus s podřízenou proudovou a rychlostní smyčkou, dynamická poddajnost polohové smyčky, komunikace mezi číslicovým řídicím systémem a pohony stroje) a popis interakce setrvačné zátěže u servomechanizmů.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách.
Způsob a kritéria hodnocení:
Pro zápočet se požaduje vypracování příkladů zadaných ve cvičení. Zkouška má písemnou a ústní část.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Účast ve cvičeních povinná, zameškanou výuku je možné nahradit domácím úkolem
Typ (způsob) výuky:
Přednáška	13 × 2 hod.	nepovinná
Cvičení	13 × 1 hod.	povinná
Osnova:
Přednáška	1. Metodika navrhování servopohonů 2. Polohové řízení servopohonů pracovních strojů 3. Stejnosměrné servopohony 4. Tranzistorové stejnosměrné servopohony 5. Pohony s elektronicky komutovaným motorem 6. Pohony s asynchronními motory 7. Pohony s frekvenčními měniči 8. Pohony se synchronními motory 9. Pohony s krokovými motory 10.Regulační a řídicí struktury servopohonů 11.Struktury řízení servopohonů s mikropočítačem 12.Tranzistorové měniče kmitočtu pro servopohony 13.Příklady průmyslových aplikací servopohonů

Cvičení	1. Dimenzování pohonu posuvu obráběcího stroje 2. Kinematická a dynamická analýza robotu se 2 stupni volnosti 3. Statické a dynamické vlastnosti stejnosměrného motoru 4. Matematický model stejnosměrného motoru, simulace v MATLABU 5. Přenosová funkce a frekvenční charakteristika ss. motoru 6. Návrh otáčkového regulátoru ss. servopohonu 7. Frekvenční char. a odezva na řízení uzavřené smyčky. 8. Frekvenční char. a odezva na poruchu uzanřené smyčky 9. Simulace ss. servopohonu pomocí MATLABU/SIMULINKU 10.Návrh a simulace polohového řízení 11.Výpočet rozběhu asynchronního motoru 12.Matematický model synchronního motoru s PM 13.Siomulace servopohonu se sychronním motorem

Literatura - základní:
1. Skalický, Jiří: Elektrické servopohony skripta VUT v Brně, FEKT, 2001
2. Pavelka, J., Čeřovský, Z., Javůrek, J.: Elektrické pohony, skripta ČVUT Praha, 1996
3. Caha, Z., Černý, M.: Elektrické pohony SNTL Praha, 1990
4. Leonhard, W.: Control of Electrical Drives Springer, Berlin 1996
Literatura - doporučená:
1. Souček, P. : Pohony výrobních zařízení. Servomechanizmy
2. Bělohoubek, P. : Elektrické servomechanizmy a jejich řízení

Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program	Forma	Obor	Spec.	Typ ukončení	Kredity	Povinnost	St.	Roč.	Semestr
M2A-P	prezenční studium	M-MET Mechatronika	--	zá,zk	6	Povinný	2	2	Z