FYSS6311 Säätötekniikan perusteet (5 op)

• Peruskäsitteistön esittely ja esimerkkejä säätöteknisistä järjestelmistä

• Laplace-muunnoksen teoria, siirtofunktion teoria ja lohkokaavioesitys

• dynaamiset järjestelmien matemaattisen mallintamisen periaatteet

• taajuusanalyysin periaatteet, säätöjärjestelmän aika-analyysin periaatteet, järjestelmien stabiilisuustarkastelun periaatteet

• perussäätimien määrittely ja periaatteet, järjestelmien kompensoinnin ja suunnittelun periaatteet, modernin säätötekniikan teorian ja peruskäsitteistön esittely

• Säätötekniikkaan liittyvät matemaattiset työkalut kerrataan kurssin aikana, kurssi ei ole matemaattisesti vaikea. Säätötekniikkaan liittyy paljon käsitteitä, jotka voivat sekoittua mielessä. 

Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa

• esittää ja selittää säätötekniikan peruskäsitteiden kuvaukset ja määritelmät sekä kuvata Laplace-muunnoksen ja -käänteismuunnoksen määritelmät.

• ratkaista yksinkertaisia yhden muuttujan säätöteknisiä tehtäviä ja ratkaista differentiaaliyhtälöitä Laplace-muunnoksen avulla sekä muodostaa siirtofunktion yhden muuttujan järjestelmille, joita kuvataan lineaarisilla vakiokertoimisilla differentiaaliyhtälöillä.

• käyttää lohkokaavioesitystä ja lohkokaaviomuunnoksia järjestelmän siirtofunktion määrittämisessä, esittää taajuusfunktion ja siirtofunktion eron sekä hyödyntää graafisia menetelmiä (napa-nolla-kuvio, Nyquistin diagrammi ja Boden kuvaaja) järjestelmän taajuusanalyysissä

• tarkastella järjestelmän stabiilisuutta ja määrittää yksinkertaisissa tapauksissa ne säätöparametrin rajat, joiden puitteissa järjestelmä on stabiili, sekä listata perussäätimet ja esittää niiden määritelmät Laplace-tasossa.

• esittää kompensaattoreiden määritelmät ja kuvata miksi niiden avulla voidaan stabiloida järjestelmän toimintaa, esittää modernin säätötekniikan tilaesityksen määritelmän ja peruskäsitteet

• ratkaista yksinkertaisia tehtäviä tilaesityksen avulla sekä käyttää Matlab-ohjelmaa yksinkertaisten säätöteknisten tehtävien ratkaisussa. 

• Fysiikan perusopinnot (FYSP1010-1050)
• FYSA2001 Moderni fysiikka, osa A
• MATA181-182 Vektoricalculus1-2
• MATP121-122 Lineaarinen algebra ja geometria 1-2
• FYSS7116 Integraalimuunnokset
• sekä suositeltava FYSS6301 Electronics, part A ja FYSS6302 Electronics, part B