Kod przedmiotu 02 24 5928 00
Liczba punktów ECTS 4
Nazwa przedmiotu w języku prowadzenia
Sterowanie przekształtników elektronicznych
Nazwa przedmiotu w języku polskim Sterowanie przekształtników elektronicznych
Nazwa przedmiotu w języku angielskim
Control of Power Electronic Converters
Język prowadzenia zajęć polski
Poziom studiów studia I stopnia
Kierownik przedmiotu dr inż. Łukasz Starzak
Realizatorzy przedmiotu
Formy zajęć i liczba godzin w semestrze
Wykład Ćwiczenia Laboratorium Projekt Seminarium Inne Suma godzin w semestrze
Godziny kontaktowe 30 30 0 60
Czy e-learning Nie Nie Nie Nie Nie Nie
Kryteria oceny (waga) 0,00 0,00 0,00
Cel przedmiotu Zapoznanie z teorią sterowania, szczególnie w zastosowaniu do impulsowych przekształtników elektronicznych, oraz z praktyką projektowania analogowych i mieszanych układów sterowania.
Efekty kształcenia
Po ukończeniu zajęć student:
1) definiuje podstawowe pojęcia teorii sterowania; 
2) stosuje kryteria stabilności układów regulacji; 
3) buduje model impulsowego przekształtnika elektronicznego dla potrzeb projektowania układu sterowania i za jego pomocą wyznacza równania i charakterystyki częstotliwościowe transmitancji i impedancji; 
4) projektuje, konstruuje i uruchamia układ sterowania impulsowego przekształtnika elektronicznego z napięciowym sprzężeniem zwrotnym, w tym odpowiedni kompensator pętli, w postaci analogowego i analogowo-cyfrowego układu elektronicznego;
5) używa w procesie projektowym oprogramowania do symulacji układów elektronicznych oraz do obliczeń numerycznych; 
6) wiąże zalety i wady sterowania w trybie ciągłego i nieciągłego przewodzenia oraz napięciowego i prądowego z budową, charakterystykami i zasadą działania typowego układu sterowania;
7) wykorzystuje (konfiguruje i programuje w asemblerze lub języku C) zasoby i funkcje mikrokontrolerów znajdujące zastosowanie w układach sterowania przekształtników impulsowych, w szczególności generatory impulsów; 
8) rozpoznaje i opisuje typowe aplikacje współcześnie dostępnych na rynku dedykowanych sterowników scalonych; 
9) objaśnia podstawowe funkcje zarządzania energią elektryczną, problemy z nimi związane oraz techniki ich realizacji.
Metody weryfikacji efektów kształcenia
1) kolokwium pisemne
2) zadanie w ramach kolokwium pisemnego
3) zadanie w ramach kolokwium pisemnego, projekt, sprawozdanie
4) projekt, wykonanie, doświadczenie pomiarowe, sprawozdanie
5) projekt, sprawozdanie
6) kolokwium pisemne
7) projekt, sprawozdanie
8) kolokwium pisemne
9) kolokwium pisemne

 
Wymagania wstępne
Przyrządy i układy mocy, Układy elektroniczne, Układy cyfrowe
Treści kształcenia z podziałem na formy
WYKŁAD
1. Wprowadzenie do teorii sterowania. Układy automatycznej regulacji. Transmitancja operatorowa, bieguny i zera. Charakterystyki częstotliwościowe. Stabilność i jej kryteria.
2. Matematyczne modelowanie przekształtników dla potrzeb sterowania. Modele małosygnałowe i uśrednione. Kanoniczny model przekształtnika. Modelowanie modulatorów impulsów.
3. Transmitancje i impedancje przekształtnika. Wyznaczanie i analiza charakterystyk częstotliwościowych. Wykorzystanie oprogramowania do obliczeń numerycznych. Technika pomiarowa.
4. Projektowanie zamkniętych układów sterowania. Napięciowe sprzężenie zwrotne. Kompensacja pętli, typowe kompensatory dla przekształtników elektronicznych. Realizacja analogowa, zastosowanie wzmacniaczy operacyjnych i źródeł napięcia odniesienia. Wykorzystanie symulacji komputerowej w projektowaniu.
5. Sterowniki kluczy półprzewodnikowych i układów przekształtnikowych. Generatory, nastawniki kąta fazowego, modulatory szerokości impulsów. Sterowniki bramki. Dedykowane sterowniki przetwornic, lamp i silników.
6. Wprowadzenie do cyfrowych i mieszanych układów sterowania. Podstawowe funkcje i zasoby mikrokontrolerów wykorzystywane w sterowaniu impulsowymi układami mocy. Generatory przebiegów impulsowych.
7. Szczególne problemy sterowania. Charakterystyki częstotliwościowe w trybie nieciągłego przewodzenia. Sterowanie prądowe: techniki sterowania, charakterystyki częstotliwościowe, mechanizm niestabilności, kompensacja zboczem. Tryb granicznego przewodzenia.
8. Zarządzanie energią elektryczną. Techniki sterowania w trybie niskiego poboru mocy. Sterowanie wieloma obciążeniami. Podział obciążenia między moduły równoległe.

LABORATORIUM
Projekt, wykonanie, uruchomienie i testy przekształtnika impulsowego z napięciowym sprzężeniem zwrotnym – realizacja sprzężenia zwrotnego w postaci analogowej oraz w postaci analogowo-cyfrowej z wykorzystaniem mikrokontrolera. Wykorzystanie narzędzi komputerowych w procesie projektowym.
Literatura podstawowa
Erickson R.W., Maksimović D.: Fundamentals of Power Electronics. Kluver, 2001. ISBN 0-7923-7270-0.
Maniktala S.: Switching Power Supplies A to Z. Newnes, 2006. ISBN 978-0-7506-7970-1.
Literatura uzupełniająca
Ibrahim D.: Microcontroller Based Applied Digital Control. Wiley, 2006. ISBN 978-0-470-86335-0.
Ang S., Oliva A.: Power Switching Converters. 2nd Edition. CRC, 2005. ISBN 0-8247-2245-0.
Luecke J.: Analog and Digital Circuits for Electronic Control System Applications. Newnes, 2004. ISBN 0-7506-7810-0.
Przeciętne obciążenie godzinowe studenta pracą własną
120
Uwagi
Aktualizacja 2015-04-27 09:40:31