Læringsutbytte

En kandidat som har fullført dette emnet, skal ha følgende læringsutbytte:

Kunnskap:

• Om oppbygning og virkemåte for automatiseringssystemer basert på regulering med PID-regulator (proporsjonal-integral-derivat), foroverkopling og prediktiv regulering.

• Om teoretisk analyse og design av dynamiske prosesser og tilbakekoplede reguleringssystemer i tidsplan og frekvensplan.

Ferdigheter:

• Kan utforme og dokumentere strukturen for et automatiseringssystem i form av blokkdiagram og teknisk flytskjema (eng.: piping & instrumentation diagram (P&I D)).
• Kan utføre teoretisk analyse og design av dynamiske prosesser og tilbakekoplede reguleringssystemer i tidsplan og frekvensplan.
• LabVIEW programmering.
• Kan simulere et automatiseringssystem.
• Kan utvikle programvaren for et PC-basert automatiseringssystem.
• Kan utføre praktiske forsøk med innstilling av regulatorer.
• Kan søke etter informasjon om automatiseringssystemer.

Generell kompetanse:

• Har innsikt i miljømessig og økonomisk nytte av automatiseringsfaget.
• Kan formidle resultater fra automatiseringsprosjekter.
• Kan samarbeide med andre studenter om automatiseringsprosjekter.

Innhold

• Systemteori for dynamiske systemer: Matematisk modellering med differensiallikninger, tilstandsrommodeller, transferfunksjoner og frekvensrespons. Prosessdynamikk. Programmering (implementering) av simulatorer. (Laplacetransformasjonen, som er grunnlaget for transferfunksjoner, introduseres i emnet.)
• Reguleringsteknikk: Hensikten med regulering. Tilbakekoplet regulering med PID-regulator (reguleringssløyfe). Komponenter i reguleringssløyfen, inkl. industrielt automatiseringsutstyr, aktuatorer (pådragsorganser) og sensorer. Regulatorinnstilling. Foroverkopling. Kaskaderegulering. Forholdsregulering. Stabiliserende regulering av prosessanlegg. Dokumentasjon av reguleringssystemer med blokkdiagram og tekniske flytskjemaer. Faktorer som påvirker stabiliteten for en reguleringssløyfe. Stabilitetsmarginer. Frekvensresponsanalyse. Introduksjon til prediktiv regulering (eng.: model-based predictive control (MPC)).
• Bruk av LabVIEW for simulering og implementering av reguleringssystemer.

Arbeids- og læringsformer

Selvstudium, forelesninger, teoriøvinger, simuleringer, laboratoriearbeid.

Vurderingsformer

Alle obligatoriske laboratorieoppgaver i emnet må være gjennomført på godkjent måte for å kunne fullføre (bestå) emnet.

Skriftlig eksamen (sluttprøve) teller 100 % på sluttkarakteren når de obligatoriske laboratorieoppgavene er gjennomført på godkjent måte.

Det tas forbehold om mindre justeringer i planen.