Kehittyneet säätömenetelmätLaajuus (3 op)

Osaamistavoitteet

Opintojakson tavoitteena on perehdyttää opiskelija kehittyneiden säätömenetelmien ymmärtämiseen ja hyödyntämiseen prosessiteollisuuden sovelluksissa. Tämän opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa esittää energiantuotannon tai muun prosessiteollisuuden tuotantoprosessin kehittyneen ohjaus- ja säätömenetelmän rakenteen ja toiminnan analysoida kehittyneiden ohjaus- ja säätöpiirien rakenteen ja toiminnan kokeilla ja tuottaa prosessikokeita, tehdä niistä johtopäätöksiä sekä johtaa prosessidynamiikalle perusmalleja kehittyneiden säätömenetelmien testausta ja simulointia varten.

Sisältö

Yksimuuttujaiset ja monimuuttujaiset prosessi- ja säätömallirakenteet. Muuttujavektorit ja matriisimallit. Dynaamiset mallit. Siirtofunktiot. Laplace-muunnos. Askelvasteprosessikoe. Yhden aikavakion ja viiveen Laplace-malli. Integroituva Laplace-malli. Laplace-mallirakenteet. Aikajatkuvat ja diskreetit mallit. Tiedonkeruu näytteenottomenetelmällä. Z-muunnos diskreetin mallin esityksessä. Prosessidatan tiedonkeruusta diskreeteiksi malleiksi. Aikasarjamallien muodostaminen käytännössä. Diskreetti aikasarjamalli ARX. Malliprediktiivinen säätö. Optimointilaskenta malliprediktiivisessa säädössä. Höyryverkon hallinta malliprediktiivisella säädöllä. Kustannusfunktiot ja numeeriset menetelmät optimointitehtävän ratkaisussa. Tuotteen laadun hallinta paperikoneella monimuuttujaisella malliprediktiivisella säädöllä. Matemaattinen optimoinnin hyödyntäminen laaja-alaisesti. Sumea logiikka mallinnus- ja säätömenetelmänä. Sumeat muuttujat ja käskykanta. Sumea logiikka voimalaitoksen poltonhallinnan optimoinnissa. Sumeutus- ja selkeytysmenetelmät. Jäsenyysastefunktiot. Neuroverkkotekniikka mallinnus- ja säätömenetelmänä. Tekniset neuronit ja neuroverkkorakenteet. Neuroverkkojen hyödyntäminen laitteiden kunnonvalvonnassa. Neuroverkkojen opetusmenetelmät.

Arviointikriteerit, hyvä (3)

Opintojakso arvioidaan tentin (50 %) ja harjoitustöiden (50 %) perusteella. Projektityö pyritään tekemään teollisuuden toimeksiannosta. Kiitettävä (5), hyvä (4 - 3), tyydyttävä (2 - 1); hylätty.