Teorie řízení

Koncept zpětnovazební smyčky použité pro regulaci dynamického chování systému: je použita záporná zpětná vazba, protože regulovaná veličina (anglicky controlled variable) změřená senzorem na výstupu regulovaného systému se odečítá od požadované hodnoty a výsledkem je chybový signál, který je zpracován regulátorem, aby byl přiveden jako akční veličina na vstup regulovaného systému.

Teorie řízení je naukou o řízení a popisu systémů. Základní dělení je na klasickou teorii řízení a na moderní teorii řízení. Toto dělení má spíše pedagogický význam a v současné době se používají jak metody z klasické, tak moderní teorie.

Klasická teorie řízení

Teorie řízení, jejíž formální rozvoj začal ke konci 19. století. Je založena na vnějším popisu systémů. Základními pojmy tu jsou:

• Přenos systému
• Frekvenční charakteristika
• Impulsní charakteristika
• Přechodová charakteristika
• Diferenciální rovnice

Vnější popis systémů využívají některé metody pro návrh PID regulátorů:

• GMK – geometrické místo kořenů (Hodograf)
• frekvenční návrh
• Integrální kritéria kvality regulace

Moderní teorie řízení

Tento pojem vznikl v 60. letech k odlišení přístupu založeném na stavovém popisu systémů od „klasické teorie“, která je založena především na popisu vnějším (tzv. přenos systému), ale v současné době se oba způsoby popisu silně prolínají a oba se používají při návrh regulátorů.

Moderní teorie řízení chápe návrh regulátoru jako optimalizační úlohu. Zadáním tedy jsou kritéria optimality a omezení. Takové pochopení úlohy však vyžaduje přesný model a právě závislost na přesnosti modelu dala vzniknout další problematice a tou jsou „robustní metody“, které do formulace úlohy zahrnují i neurčitost modelu. Ta může být v případě popisu např. frekvenční charakteristikou dána nikoliv jednou křivkou, ale mezními křivkami.

Literatura

• Christopher Kilian (2005). Modern Control Technology. Thompson Delmar Learning. ISBN 1-4018-5806-6.
• Vannevar Bush (1929). Operational Circuit Analysis. John Wiley and Sons, Inc..
• Robert F. Stengel (1994). Optimal Control and Estimation. Dover Publications. ISBN 0-486-68200-5, ISBN 978-0-486-68200-6.
• Franklin et al. (2002). Feedback Control of Dynamic Systems, 4, New Jersey: Prentice Hall. ISBN 0-13-032393-4.
• Joseph L. Hellerstein, Dawn M. Tilbury, and Sujay Parekh (2004). Feedback Control of Computing Systems. John Wiley and Sons. ISBN 0-471-26637-X, ISBN 978-0-471-26637-2.
• Diederich Hinrichsen and Anthony J. Pritchard (2005). Mathematical Systems Theory I – Modelling, State Space Analysis, Stability and Robustness. Springer. ISBN 978-3-540-44125-0.
• Sontag, Eduardo (1998). Mathematical Control Theory: Deterministic Finite Dimensional Systems. Second Edition. Springer. ISBN 0-387-98489-5.
• V.Havlena, J.Štěcha (1999). Moderní teorie řízení. Skriptum ČVUT
• P.Blaha, P.Vavřín. Řízení a regulace 1. Skriptum VUT

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu teorie řízení na Wikimedia Commons