Názov vysokej školy, názov fakulty: Technická univerzita v Košiciach, Fakulta elektrotechniky a informatiky
Informačný list predmetu
|
Kód: |
Názov: Riadenie a umelá inteligencie |
Študijný odbor: Kybernetika |
Garantuje: doc. Ing. Anna Jadlovská, PhD. |
Zabezpečuje: Katedra kybernetiky a umelej inteligencie |
Obdobie štúdia predmetu: 8. semester LS |
Forma výučby:
prednášky, laboratórne cvičenia na PC
Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách):
Týždenný: 2/2 Za obdobie štúdia: 26/26 |
Počet kreditov: 5 |
Podmieňujúce predmety:teoretické poznatky z matematických predmetov a predmetov teórie automatického riadenia, Simulačné prostriedky, Neurónové siete |
Spôsob hodnotenia a skončenia štúdia predmetu: Zápočet a skúška
Priebežné hodnotenie: písomný test, riešenie samostatných úloh na počítači, projekty
Záverečné hodnotenie: písomne – teoretická časť, ústne a prakticky za PC – riešenie 2 príkladov analyticky a ich overenie pomocou vytvorených algoritmov v zadaniach na PC |
Cieľ predmetu:
Oboznámiť študentov s možnosťami aplikácie niekoľkých typov
algoritmov diskrétnych regulátorov a ich praktickým overením na simulačných
modeloch reálnych procesov v prog. systéme Matlab/Simulink, Control a Real Time
Toolbox a automatoch PLC.
Naučiť ich orientovať sa v jednotlivých etapách návrhu
algoritmov samonastavujúcich regulátorov-STC (identifikácia mat. modelu MIMO
procesu z nameraných dát a syntéza STC regulátora za podpory IDENT Toolboxu a
STC Library), zoznámiť ich s novými technikami návrhu inteligentných riadiacich
algoritmov pre riadenie nelineárnych procesov, ktoré využívajú vlastnosti
neurónových sietí v rôznych aplikáciách – neurónový model procesu, neurónový
regulátor, neurónový estimátor s využitím Neural, NNSID a NNCTRL Toolboxov.
|
Stručná osnova predmetu:
- Vývoj metód
automatického riadenia – súčasné trendy riadenia a
modelovania procesov, prehľad metód a algoritmov, priame číslicové riadenie,
inteligentné riadiace systémy a ich aplikácie
- Návrh
diskrétneho regulátora s predpísanou štruktúrou –
prepočet spojitého PID regulátora na diskrétny PSD regulátor, typy aproximácií,
polohový a rýchlostný algoritmus, kvalita v prechodovom a ustálenom režime
- Modifikácie
číslicových PID regulátorov – interaktívny a zložkový
tvar číslicového PID regulátora, filtrácia derivačnej zložky, wind-up
regulátora, Takahassiho vzťah, obmedzenie akčnej veličiny, priemyselné PID
regulátory, ilustrácia na príklade
- Návrh
diskrétneho regulátora umožňujúceho ukončenie regulačného pochodu za najmenší
počet krokov – dead-beat regulátor bez a
s ohraničením na riadiaci zásah, návrh dikrét. regulátora na základe metódy
rozmiestnenia pólov, ilustrácia na príklade
- Klasické a
moderné metódy výpočtu koeficientov spojitých a diskrétnych regulátorov
– experimentálne metódy syntézy, graf.-analytické metódy,
metóda optimálneho modulu pre procesy s dopravným oneskorením
- Modelovanie a
identifikácia procesov pre použitie v samonastavujúcich sa regulátoroch – klasifikácia adaptívnych riadiacich systémov, modely
stochastických procesov (ARX, ARMAX, B-J, OE a model PEM) a ich štruktúra
- Prehľad
algoritmov samonastavujúcich regulátorov – algoritmy
identifikácie, princíp jednorázovej a rekurzívnej MNŠ, verifikácia modelov,
vybrané algoritmy STC – PID regulátorov, číslicové PID regulátory založené na
metóde priradenia pólov
- Algoritmy
číslicových PID regulátorov založených na modifikovanom Ziegler-Nichols kritériu – odvodenie algoritmu výpočtu kritických parametrov pre modely
procesov 2 a 3 rádu, aplikácie
- Inteligentné
riadenie nelineárnych procesov s využitím neurónových sietí – štruktúra neurónových sietí typu MLP, algoritmus BPA – maticový
tvar, rekurzívne metódy založené na výstupnej predikčnej chybe-GNM, SDM,
základné štruktúry a aplikácie NN v riadení (dopredné a inverzné modely),
štruktúry DIC, IMC, MRAC, NSTC, NMPC
- Dynamické
neurónové modely – modelovanie nelineárnych procesov
pomocou NN, normalizácia signálov, matica zosilnenia, dynamické neurónové modely
s merateľnými vstupmi, s niektorými nemerateľnými vstupmi (V/V opis, stavový
opis), DM s niektorými nemerateľnými vstupmi a výstupmi, NNSID Toolbox
- Riadenie
nelineárnych procesov na báze neurónových sietí – štruktúry riadenia na základe
inverzného modelovania – trénovanie neurónového regulátora pre nelineárny
proces, aplikácia inverzného neurónového modelu procesu v štruktúre pre priame
inverzné riadenie DIC a
štruktúre s dopredným regulátorom FFC, NNCTRL Toolbox
- Riadenie
nelineárnych procesov s využitím neurónových sietí – štruktúry riadenia na
základe odhadov parametrov procesu – aplikácia metódy
rozmiestnenia pólov v návrhu algoritmu riadenia pre nelineárny proces (NSTC),
aplikácia algebraickej teórie v algoritme zovšeobecneného prediktívneho riadenia
GPC s neurónovým modelom, NNCTRL Toolbox
- Obhajoba zadaní
|
Literatúra:
- POKORNÝ, M.: Umělá inteligence v modelování a
řízení, nakladatelství BEN – technická literatura, Praha 1996
- MIKLEŠ – HUTLA: Teória automatického riadenia,
Bratislava 1995
- BÍLA, J.: Umělá inteligence a neurónové sítě,
ČVUT Praha 1998
- JADLOVSKÁ, A.: Modelovanie a riadenie
dynamických procesov s využitím neurónových sietí, Informatech, Košice, 2003
|
Jazyk, v ktorom sa predmet vyučuje:
|
Podpis garanta a dátum poslednej úpravy listu:
|
|