Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια θα διαθέτει προηγμένες γνώσεις στο αντικείμενο των Συστημάτων Αυτομάτου Ελέγχου (ΣΑΕ), με βάση τις οποίες θα είναι σε θέση να:

• Περιγράφει με διαγράμματα βαθμίδων τις βασικές δομές ΣΑΕ συνεχούς χρόνου
• Μεταβαίνει με ευχέρεια μεταξύ των περιγραφών ενός ΣΑΕ στο πεδίο του χρόνου και της συχνότητας και επιλέγει την καταλληλότερη και απλούστερη μεταξύ αυτών, με βάση το πρόβλημα που αντιμετωπίζει
• Υπολογίζει την έξοδο ΣΑΕ χρησιμοποιώντας εργαλεία προσομοίωσης συστημάτων στα πεδία του χρόνου και της συχνότητας, εκτιμά την ποιότητα της εξόδου σε σχέση με τις προδιαγραφές σχεδίασης και μετρά το σφάλμα
• Εφαρμόζει τα αλγεβρικά και τα γραφικά κριτήρια ευστάθειας ΣΑΕ, χρησιμοποιώντας εργαλεία προσομοίωσης, ερμηνεύει τα αποτελέσματά τους και αξιολογεί και κατατάσσει το ΣΑΕ, εκτελώντας έτσι ολοκληρωμένη μελέτη ευστάθειας
• Αναλύει ένα ρεαλιστικό πρόβλημα που απαιτεί σχεδίαση ελεγκτή / αντισταθμιστή, επιλέγει την κατάλληλη μεταξύ των εναλλακτικών δομών που διδάχθηκε, και σχεδιάζει τον ελεγκτή / αντισταθμιστή σε επίπεδο διαγράμματος βαθμίδων και προσομοίωσης σε Η/Υ

• Αυτόνομη εργασία
• Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών

Σύντομη περιγραφή

• Εισαγωγή στα ΣΑΕ, κλειστός / ανοικτός βρόχος, σφάλμα, πρόσω βρόχος, ανάδραση, πεδίο χρόνου, γεωμετρικοί τόποι ριζών, πρόσω δράση, αρχιτεκτονικές ελεγκτών (cascade, split range, ratio, blender, batch).
• Ευθεία/ ανάστροφη δράση, έλεγχος με Η/Υ, Μ/επεξεργαστές και ΣΑΕ, SCADA, DCS. Μετ/μός Laplace, χρονοκαθυστέρηση, συνέλιξη, πεδίο συχνοτήτων, ευστάθεια (Boe, Nichols, Nyquist, Ανάστροφο Nyquist).
• Αντισταθμιστές, δράσεις και απόκριση PID ελεγκτών, ευφυΐα, απόκριση, ποσοτικός προσδιορισμός μοντέλων.
• Έλεγχος θερμοκρασίας, στάθμης, ροής κλπ, προσαρμοστικός έλεγχος, MMI και ΣΑΕ, έλεγχος κινητήρων, στοιχεία δράσης ελέγχου, βάννες, ρελαί, σωληνοειδή, στοιχεία δράσης ελέγχου με interlock.
• Αναλογικοί υπολογιστές και ΣΑΕ, τελεστικοί ενισχυτές ισχύος, ασφάλεια, συναγερμοί, διαγνωστικά, αξιοπιστία, πολλαπλά ΣΑΕ, μαρκοβιάνες και ΣΑΕ, οργάνωση και συντήρηση ΣΑΕ.
• Πολυμεταβλητά και ψηφιακά ΣΑΕ, Μετασχηματισμός Ζ, δειγματοληψία, PLCs, ακολουθιακός έλεγχος.
• Μη γραμμικά ΣΑΕ, διαγράμματα φάσεων, περιγράφουσα συνάρτηση, βέλτιστος έλεγχος, κριτήρια Lyapunov, αποσύζευξη στα ΣΑΕ, Β∆ στα ΣΑΕ.

Θεματικές ενότητες ανά εβδομάδα

1. Εισαγωγή, προαπαιτούμενες γνώσεις.
2. Κλειστός/Ανοιχτός βρόχος, σφάλμα, πρόσω βρόχος, ανάδραση, πεδίο χρόνου, γεωμετρικοί τόποι ριζών, πρόσω δράση, αρχιτεκτονικές ελέγχων (cascade, split range, ratio, blender, batch)
3. Ευθεία/ ανάστροφη δράση, έλεγχος με Η/Υ, Μ/επεξεργαστές και ΣΑΕ, SCADA, DCS.
4. Μετασχηματισμός Laplace, χρονοκαθυστέρηση, συνέλιξη, πεδίο συχνοτήτων.
5. Ευστάθεια (Boe, Nichols, Nyquist, Ανάστροφο Nyquist)
6. Αντισταθμιστές, δράσεις και απόκριση PID ελεγκτών, ευφυΐα, απόκριση, ποσοτικός προσδιορισμός μοντέλων.
7. Έλεγχος θερμοκρασίας, στάθμης, ροής κλπ, προσαρμοστικός έλεγχος, MMI και ΣΑΕ, έλεγχος κινητήρων, στοιχεία δράσης ελέγχου, βάννες, ρελαί, σωληνοειδή, στοιχεία δράσης ελέγχου με interlock.
8. Αναλογικοί υπολογιστές και ΣΑΕ, τελεστικοί ενισχυτές ισχύος, ασφάλεια, συναγερμοί, διαγνωστικά, αξιοπιστία.
9. Πολλαπλά ΣΑΕ, μαρκοβιάνες και ΣΑΕ, οργάνωση και συντήρηση ΣΑΕ.
10. Πολυμεταβλητά και ψηφιακά ΣΑΕ, Μετασχηματισμός Ζ.
11. ∆ειγματοληψία, PLCs, ακολουθιακός έλεγχος.
12. Μη γραμμικά ΣΑΕ, διαγράμματα φάσεων, περιγράφουσα συνάρτηση, βέλτιστος έλεγχος, κριτήρια Lyapunov, αποσύζευξη στα ΣΑΕ, Β∆ στα ΣΑΕ
13. Ανακεφαλαίωση

Το μάθημα αξιολογείται με γραπτή τελική εξέταση τρίωρης διάρκειας, και πιθανή διαδικασία διαρκούς αξιολόγησης κατά την κρίση του διδάσκοντα. Η ακριβής διαδικασία αξιολόγησης ανακοινώνεται στους φοιτητές και αναρτάται στο eclass στην αρχή του εξαμήνου.

1.    Α. Πουλιέζος, Περί Συστημάτων Ελέγχου, εκδόσεις Τζιόλα, 2013 (κωδικός στον Εύδοξο: 32997568)
2.    Dorf R.C., Bishop R.H., Σύγχρονα Συστήματα Αυτόματου Ελέγχου, εκδόσεις Τζιόλα, 2010 (κωδικός στον Εύδοξο: 18549019)
3.    Καλλιγερόπουλος ∆., Βασιλειάδου Σ., Συστήματα Αυτόματου Ελέγχου, Ι & ΙΙ, εκδόσεις Σύγχρονη Εκδοτική, 2005
4.    Π.Β. Μαλατέστα, Ασκήσεις Συστημάτων Αυτόματου Ελέγχου, Τόμος Α’, εκδόσεις Τζιόλα, 2010
5.    Miller, ΣΑΕ με Matlab και Simulink, εκδόσεις Γ.Χ. Φούντας, 2006

https://eclass.uop.gr/modules/auth/courses.php?fc=304