Control Engineering and Servo System Design (3 cr)

Objectives (course unit)

The student understands the significance of sustainable development when designing servo systems for machine automation applications.
The student understands the importance of cost-effectiveness, quality and safety when designing motion control applications.
The student is able to dimension and select the components for typical machine automation servo systems.
The student masters the basics of control engineering.
The student is able to exploit a modeling and simulation software for designing and analyzing a servo system.
The student is capable of designing a basic control structure for a servo system.

Content (course unit)

In the course, the structure and different implementation approaches of servo systems for motion control systems are studied.

The mathematical modeling of dynamic systems based on differential equations are studied as well as the modeling in the frequency domain obtained by Laplace transformation.

The basic of control engineering, analysis methods of dynamic systems and basic controller structures of servo systems are considered.

The course includes a project task which involves dimensioning, modeling, simulation and control design of a servo system with a CAD-software.

Location and time

- Etäopetus, Lähiopetus, luokka ja laboratoriossa
- Verkkoympäristöt

Exam schedules

Sovitaan erikseen.

Assessment methods and criteria

Arviointimenetelmät:
-Koe
- Laboratorio- ja harjoitustyöt

Arvioinnin perusteet:

Opiskelija osaa mitoittaa ja valita servojärjestelmän komponentit tyypillisiin koneautomaation sovelluksiin.
Opiskelija hallitsee säätötekniikan perusteet.
Opiskelija osaa hyödyntää mallinnus- ja simulointiohjelmistoa servo- ja säätöjärjestelmän suunnittelussa ja analysoinnissa.
Opiskelija osaa suunnitella perussäätörakenteen servojärjestelmään.
Opiskelija ymmärtää kestävän kehityksen merkityksen koneautomaation servojärjestelmien suunnittelussa.
Opiskelija ymmärtää kustannustehokkuuden, laadun ja turvallisuuden merkityksen koneautomaation liikehallintasovelluksissa.

Assessment scale

0-5

Teaching methods

- Teoriaopetus
- Käytännön harjoituksia ja laboratorio työskentely ryhmissä
- Itsenäinen opiskelu

Learning materials

Erikseen jaettava kurssimateriaali

Student workload

Lähiopetus 32h, itsenäinen työskentely 49h

Content scheduling

Servotekniikka 50 %, säätötekniikan perusteet 50%

Completion alternatives

Ei ole

Further information

Literature:
Jari Savolainen, Reijo Vaittinen: Säätötekniikan perusteita

Assessment criteria - fail (0) (Not in use, Look at the Assessment criteria above)

Opiskelija ei hallitse säätö- ja servotekniikan perusteita eikä suoriudu annetuista tehtävistä.

Assessment criteria - satisfactory (1-2) (Not in use, Look at the Assessment criteria above)

Opiskelija hallitsee säätö- ja servotekniikan perusteet välttävästi. Opiskelija osaa mitoittaa yksinkertaisen servojärjestelmän ja valita siihen komponentit, tarvittaessa avustetusti. Opiskelija osaa hyödyntää mallinnus- ja simulointiohjelmistoa avustetusti servojärjestelmien analysoinnissa. Osaa virittää säätimen yksinkertaiseen järjestelmään.

Assessment criteria - good (3-4) (Not in use, Look at the Assessment criteria above)

Opiskelija hallitsee säätö- ja servotekniikan perusteet hyvin. Opiskelija osaa mitoittaa yksinkertaisen servojärjestelmän ja valita siihen komponentit itsenäisesti. Opiskelija osaa hyödyntää mallinnus- ja simulointiohjelmistoa servojärjestelmien analysoinnissa ja osaa virittää säätimen tyypilliseen servojärjestelmään.

Assessment criteria - excellent (5) (Not in use, Look at the Assessment criteria above)

Opiskelija hallitsee säätö- ja servotekniikan perusteet erinomaisesti. Opiskelija osaa mitoittaa haastavan servojärjestelmän ja valita siihen komponentit itsenäisesti. Opiskelija osaa hyödyntää monipuolisesti mallinnus- ja simulointiohjelmistoa servojärjestelmien analysoinnissa ja osaa virittää säätimen tyypilliseen servojärjestelmään. Opiskelija kykenee soveltamaan taitojaan koneautomaation liikkeenhallintajärjestelmissä.