ELVE3600 Kybernetikk 2 Emneplan

Bygger på ELI2300 dynamiske systemer, ELFT2400 kybernetikk og ELFT2500 instrumentering.

Valgemnet igangsettes forutsatt at det er et tilstrekkelig antall studenter som velger emnet.

Ingen.

Studenten må ha godkjent laboratoriekurs i ELFT2400 kybernetikk og ELFT2500 instrumentering eller tilsvarende kvalifikasjoner.

Etter å ha gjennomført dette emnet har studenten følgende læringsutbytte, definert som kunnskap, ferdigheter og generell kompetanse:

Kunnskap

Studenten har kunnskap om praktiske metoder for avansert prosessregulering inkluderende:

• Flere innstillingsmetoder for PID-regulator, feilsøking
• Systemidentifikasjon
• Tilstandsestimering (state estimation), med observer og Kalman-filter
• Optimal kontroll og linear-kvadratisk regulator (LQR)
• Model prediktiv regulering (MPC)
• Introduksjon i kunstig intelligens med neural nettverk
• Introduksjon i data-analyse for store data mengder

Ferdigheter

Studenten kan:

• implementere, tune og teste PID-baserte reguleringsstrukturer
• velge reguleringsstrategi (CV-MV parer), implementere og teste
• bruke simuleringsverktøy for å samle data for identifisering av state-space- / transfer funksjonsmodeller.
• implementere og teste Kalman filter
• implementere og teste optimal kontroll algoritme
• utvikle enkle MPC-strukturer, implementere, tune og teste

Generell kompetanse

Studenten kan:

• identifisere datadrevne modeller og bruke disse for å utvikle og teste multivariable reguleringsalgoritmer
• bruke dataprogrammer som Matlab/ Simulink for å implementere og teste forskjellige reguleringsalgoritmer.
• drøfte og begrunne egne valg og prioriteringer innen avansert regulering av kontinuerlige dynamiske systemer
• kan formidle reguleringstekniske resultater i skriftlig og muntlig form

Undervisningen består av forelesninger, øvinger i datalab, gruppeveiledning og prosjektoppgave med rapportering. Individuelt arbeid under øvinger, gruppearbeid (2 studenter/gruppe) ved prosjektarbeid og rapportskriving.

Følgende arbeidskrav er obligatorisk og må være godkjent for å fremstille seg til eksamen:

• 5 øvinger eller laboratorieoppgaver
• Prosjektarbeid
• 2 teoritester

Eksamen høst 2020 grunnet Covid-19:

Individuell digital hjemmeeksamen på 72-timer (3 døgn).

[Eksamen tidligere:]

1) Individuell skriftlig digital eksamen på 3 timer teller 70 %

2) Prosjektrapport på 10-30 sider med muntlig presentasjon teller 30%. Prosjekt gjennomføres i gruppe på 2 studenter.

Alle eksamensdeler må være vurdert til karakter E eller bedre for at studenten skal kunne fåbestått emnet.

Individuell skriftlig eksamen kan påklages.

Prosjektrapport med muntlig presentasjon kan ikke påklages.

Hjelpemidler høsten 2020:

Alle hjelpemidler tillatt

[Hjelpemidler tidligere:]

Alle trykte og skrevne hjelpemidler. Kalkulator som ikke kommuniserer trådløst. Bruk av internett eller andre kommunikasjonsmedier er ikke tillatt.

Merknad: Matlab og Matlab/Simulink skal være tilgjengelig i digital eksamen.

Gradert skala A-F.

Eksamensdel 1) Individuell digital eksamen vurderes av en intern sensor.

Eksamensdel 2) Prosjektoppgave vurderes av to sensorer.

Ekstern sensor brukes jevnlig.