ELEC-C1230 - Säätötekniikka, Luento-opetus, 11.1.2022-14.4.2022

Inträde för gästanvändare
Huomaa! Kurssikuvaus vahvistetaan kahdeksi lukuvuodeksi kerrallaan ja esimerkiksi osaamistavoitteet, arviontimenetelmät ja keskeinen sisältö pysyvät pääsääntöisesti samana. Kullakin toteutuskerralla voidaan kuitenkin kurssiesitteen avulla tarkentaa ja muuttaa kurssin toteutustapaa, kuten kontaktiopetuksen järjestämistapaa, arviointimenetelmien painotusta tai materiaaleja.

OSAAMISTAVOITTEET

Opiskelija hallitsee jatkuva-aikaisen säätö- ja systeemiteorian alkeet. Hän ymmärtää dynaamisen järjestelmän perusperiaatteet ja analysointimenetelmät. Hän osaa analysoida yksinkertaisten järjestelmien dynaamista käyttäytymistä sekä osaa suunnitella erityyppisillä menetelmillä stabiloivan säätöratkaisun. Hän osaa simuloimalla tarkistaa suljetun systeemin käyttäytymisen. 

Laajuus: 5

Aikataulu: 11.01.2022 - 14.04.2022

Vastuuopettaja (voimassa koko opetussuunnitelmakauden):

Vastuuopettaja (koskee tätä kurssikertaa): Kai Zenger, Arto Visala

Kurssin yhteystiedot (koskee tätä kurssikertaa):

Luennoitsija:  Kai Zenger (etunimi.sukunimi@aalto.fi)

Assistentit: Amin Modabberian, Eetu Suominen, Aleksi
Lankinen, Fernanda Jokinen

Kurssin tiedotuskanavat:  MyCourses-sivut ja Slack.  Päätiedotus- ja keskustelukanava: Slack.

Kurssin CEFR-taso (voimassa koko opetussuunnitelmakauden):

Opetuskieli ja suorituskielet (koskee tätä kurssikertaa):

Teaching language: Finnish. Languages of study attainment: Finnish

SISÄLTÖ, ARVIOINTI JA KUORMITTAVUUS

Sisältö

  • voimassa koko opetussuunnitelmakauden:

    Säätö- ja systeemiteorian perusteet. Dynaamiset järjestelmät ja niiden käyttäytyminen. Siirtofunktiot ja taajuustason mallit. Tilamallit. PID-säädin. Säätäjien suunnittelu ja analyysi.   Dynaamisen takaisinkytketyn järjestelmän simulointi. Digitaalisäädön alkeet.  Harjoitustehtävissä käytetään Matlab/Control System Toolboxia sekä Simulinkiä. 

  • koskee tätä kurssikertaa

    Kurssin oleellinen sisältö:

    •Dynaamiset ja staattiset mallit
    •Laplace-muunnos
    •Siirtofunktio, tilaesitys, mallien väliset yhteydet
    •Lohkokaavioalgebra, suljettu säätöpiiri
    •Tila- ja tulo-lähtöstabiilisuus, Routhin kaavio
    •PID-säädin
    •Tilamenetelmät: saavutettavuus, tarkkailtavuus, tilatakaisinkytketty säätö, tilatarkkailija
    •Taajuustason esitys, Boden ja Nyquistin diagrammit
    •Vahvistus- ja vaihevarat, Nyquistin stabiilisuuslause
    •Suorituskyvyn mitat, taajuuskompensaattorit
    •Johdatus digitaalisäätöön eli diskreettiaikaiseen säätöön
    •Z-muunnos, (pulssin)siirtofunktio
    •Diskreetin järjestelmän stabiilisuus
    •Näytteenotto, jatkuvien säädinten diskreetit approksimaatiot

Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet

  • voimassa koko opetussuunnitelmakauden:

    Kaksi välikoetta tai tentti.  Arvosteltavia kotitehtäviä sekä luentotehtävät.

  • koskee tätä kurssikertaa

    Kahdella välikokeella (VK) tai tentillä (T), tuntitehtävillä (Quiz) ja kotitehtävillä (KT). 

    1. välikoe torstaina 24.2.2022 klo 13:30-16:30, luokka- tai etäkoe,  2. välikoe ja kurssitentti  torstaina 14.4.2022 klo 13:30-16:30, luokka- tai etäkoe.  (Riippuu pandemiatilanteesta)

    2. välikokeen yhteydessä voi tehtävät nähtyään valita tekeekö tentin vai välikokeen.    Välikokeita ei voi uusia.

    Rästitenttejä järjestetään myöhemmin ilmoitettavina aikoina.  Rästitentteihin on ilmoittauduttava.  Välikokeisiin (tai 2. välikokeen yhteydessä pidettävään tenttiin) ei tarvitse ilmoittautua.  Ensimmäinen rästitentti ma 9.5.2022 klo 16:30-19:30.

    Tuntitehtävistä (Quiz) voi saada max 1p. / luento.  Max. 12 p.
    Kotitehtävistä (KT) voi saada max 6 p./kotitehtävä.  Max. 36 p.
    Kummassakin välikokeessa (VK) on neljä tehtävää a 6 p. max.  Yhteensä Max. 24+24 p.=48 p.
    Tentissä (T) on viisi tehtävää a 6 p. max.  Yhteensä Max. 30 p.
    Arvosanan määräytymisen painot:  Tentti/välikokeet = 50 %, kotitehtävät = 40 %, tuntitehtävät (Quiz) = 10%.

    Välikoe-, tunti- ja kotitehtäväpisteet ovat voimassa vuoden ajan, kunnes kurssin luennot alkavat seuraavan kerran.

Työmäärä toteutustavoittain

  • voimassa koko opetussuunnitelmakauden:

    Luennot, itseopiskelu, laskuharjoitukset, kotitehtävät.

    Kontaktiopetus: 60h
    Itsenäinen opiskelu: 73h

PERUSTIETOJA

Oppimateriaali

  • koskee tätä kurssikertaa

    Verkkokurssien materiaali on vanhentunut eikä ole enää saatavilla.

    Kurssi on mahdollista opiskella MyCourses-portaaliin tulevalla materiaalilla (Luennot, laskuharjoitukset ratkaisuineen, kotitehtävät ratkaisuineen, kokeet ratkaisuineen).  Suositellaan kuitenkin vahvasti kurssikirjaan tutustumista soveltuvin osin.

Korvaavuudet
Esitiedot

  • voimassa koko opetussuunnitelmakauden:

    Esitiedot

LISÄTIETOJA

Lisätietoja

  • voimassa koko opetussuunnitelmakauden:

    Opetuskieli : suomi

    Opetusperiodi : 2022-2023 Kevät III - IV
    2023-2024 Kevät III - IV

    Ilmoittautuminen :

    Opetukseen ilmoittaudutaan Sisussa (sisu.aalto.fi). 

  • koskee tätä kurssikertaa

    Kurssin suuren opiskelijamäärän takia opetus alkaa pandemiatilanteen takia suurelta osin etänä.  Tilannetta seurataan ja muutoksia tehdään tarpeen mukaan.  Kurssin laskuharjoituksissa ja laskutuvassa sovelletaan erikseen kehitettyä ratkaisua.  Laskutupa on tilanteen salliessa luokassa.

Kurssin aikataulu

  • koskee tätä kurssikertaa

    3. ja 4. periodi.  Arviointiviikoilla kurssista on ainoastaan kokeita, jotka pandemiatilanteen mukaan toteutetaan joko luokka- tai etäkokeina.

Rules of Conduct - Students´ Rights and Responsibilities (in force from 1 August 2020)

Aalto University Code of Academic Integrity and Handling Violations Thereof