Akademický rok 2021/2022 |
Garant: | Ing. Rostislav Huzlík, Ph.D. | |||
Garantující pracoviště: | ÚVSSR | |||
Jazyk výuky: | čeština | |||
Cíle předmětu: | ||||
Cílem předmětu Elektrické servopohony je seznámit studenty se současným stavem a možnostmi, které poskytuje technika elektrických pohonů pro aplikace ve výrobních strojích a zařízeních. Úkolem předmětu je dosažení základních znalostí na takové úrovni, aby studenti byli schopni aplikovat výše uvedená zařízení a jejich komponenty ve své profesi a orientovat se v široké tržní nabídce jednotlivých výrobců. | ||||
Výstupy studia a kompetence: | ||||
Předmět Elektrické servomechanizmy umožňuje studentům získat znalosti, které jsou nutné pro návrh a optimální nastavení pohonů výrobních strojů a zařízení podle technické dokumentace výrobce pohonů, řídících systémů a ostatních nezbytných komponent. Studenti rovněž získají praktické dovednosti, nutné pro obsluhu a diagnostiku jednoduchých poruch elektrických servomechanizmů. | ||||
Prerekvizity: | ||||
Základy dynamiky mechanizmů, základy teorie lineárních systémů řízení, základní charakteristiky snímačů polohy, rychlosti a proudu, matematické modely elektrických strojů. | ||||
Obsah předmětu (anotace): | ||||
Předmět seznamuje studenty se základní problematikou elektrických servopohonů 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, 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 se setrvačnou zátěží u servomechanizmů. | ||||
Metody vyučování: | ||||
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Dle možností budou pro studenty organizovány přednášky odborníků z praxe a exkurze do firem zabývajících se činnostmi souvisejícími s obsahem předmětu. |
||||
Způsob a kritéria hodnocení: | ||||
Hodnocení předmětu se skládá ze zkoušky a zápočtu. Zápočet je udělen za vypracování předloženého zadání. Zkouška je kombinovaná, má písemnou a ústní část. |
||||
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky: | ||||
Náplní předmětu jsou pouze přednášky. Zameškaná výuka se proto nenahrazuje. | ||||
Typ (způsob) výuky: | ||||
Přednáška | 13 × 2 hod. | nepovinná | ||
Cvičení s počítačovou podporou | 13 × 2 hod. | povinná | ||
Osnova: | ||||
Přednáška | 1. Regulátory, aplikace základů lineárních regulačních obvodů v elektrických servomechanizmech. 2. Metodika navrhování servopohonů, základní statické a dynamické vlastnosti a požadavky na servopohony pracovních strojů. 3. Typy servomechanizmů, rychlostní zpětná vazba, proudová zpětná vazba. 4. Jednoduchá polohová smyčka, polohový servomechanizmus s podřízenou proudovou a rychlostní smyčkou. 5. Dynamická poddajnost polohové smyčky, kritéria kvality pohonů. 6. Pravidla ladění regulátorů servopohonů. 7. Řízení pohonů se stejnosměrnými motory, EC motory a krokovými motory. 8. Řízení pohonů se synchronními a asynchronními motory. 9. Řízení polohy – interpolace, rozběhové křivky 10. Nelinearity, kompenzace parazitních vlastností servopohonů (tření, cogging apod.) 11. Pohony se synchronizovanými motory. 12. Vlastnosti řídících systémů servopohonů. 13. Pokročilé metody řízení (stavová regulátory apod.). |
|||
Cvičení s počítačovou podporou | 1. Možnosti popisu systému pomocí přenosových funkcí 2. Návrh a simulace PID regulátoru pro obecnou aplikaci 3. Návrh a simulace PID regulátoru pro obecnou aplikaci 4. Simulace komponentů elektrického servopohonu v Simulinku 5. Simulace komponentů elektrického servopohonu v Simulinku 6. Simulace komponentů elektrického servopohonu v Simulinku pomocí knihoven - elektromechanické soustavy. 7. Simulace regulace pohonu se stejnosměrným motorem. 8. Simulace regulace servopohonu se synchronním motorem. 9. Simulace pohonu s interpolací a rozběhovými křivkami. 10. Praktická ukázka regulace stejnosměrného pohonu. 11. Praktická ukázka regulace střídavého servopohonu 12. Simulace regulace servopohonu s asynchronním motorem 13. Zápočet |
|||
Literatura - základní: | ||||
1. Skalický, J.: Elekrické servopohony. Brno, VUT 1999 | ||||
2. Souček, P.: Pohony výrobních zařízení . Servomechanizmy. Praha, ČVUT 1997 | ||||
Literatura - doporučená: | ||||
1. VAS,P.: Electrical Macines and Drives. Oxford, Clarendon Press, 1992. | ||||
2. Leonhard, W.: Control of Electrical Drives. Berlin, Springer 1996 | ||||
3. DRURY, Bill. Control techniques drives and |
Zařazení předmětu ve studijních programech: | |||||||||
Program | Forma | Obor | Spec. | Typ ukončení | Kredity | Povinnost | St. | Roč. | Semestr |
N-VSR-P | prezenční studium | --- bez specializace | -- | zá,zk | 5 | Povinný | 2 | 2 | L |
Vysoké učení technické v Brně
Fakulta strojního inženýrství
Technická 2896/2,
616 69 Brno
IČ 00216305
DIČ CZ00216305
+420 541 141 111
+420 726 811 111 – GSM O2
+420 604 071 111 – GSM T-mobile