Arendada loogilist, analüütilist ja algoritmilist mõtlemist ning süsteemset lähenemist automaatjuhtimisprobleemide ja -ülesannete lahendamisel. Anda ülevaade programmeeritavatest juhtseadmetest. Anda baasteadmised ja oskused automaatjuhtimissüsteemide kirjeldamisest, dekomponeerimisest, analüüsist, sünteesist ja teostamisest.

To develop logical, analytical and algorithmic thinking and knowledge for a systematic approach to problem and task solving in automatic control; to develop basic skills for the description, decomposition, analysis and synthesis of control systems.

Üliõpilane:
- tunneb programmeeritavate juhtseadmete riistvaralisi komponente, nende liigutust ning funktsioone;
- tunneb juhtseadmete programmeerimise põhitõdesid;
- oskab programmeeritavaid juhtseadmeid iseseisvalt valida, seadistada ning programmeerida;
- oskab formuleerida juhtimisülesandeid, pakkuda välja erinevaid automaatjuhtimise süsteeme nende lahendamiseks ning analüüsida teostatud rakendusi;
- tunneb ja oskab kasutada automaatjuhtimissüsteemide projekteerimisel modaal-, optimaal- ja adaptiivjuhtimise meetodeid;
- oskab automaatjuhtimis-süsteemide modelleerimisel, analüüsil, projekteerimisel ja rakenduste loomisel kasutada rakendustarkvara MATLAB/ SIMULINK.

A student shall acquire:
- knowledge and skills to describe the structure and functions of automatic control systems;
- skills to describe mathematically system operation and to evaluate static and dynamical properties of a system;
- skills to decompose complex control system into a certain number of separate basic units (links) and skills to analyse functioning and control quality of a system;
- skills for the synthesis of automatic control systems on the basis of the quality indicators needed and skills to choose components for an automatic control system;
- knowledge of main principles and features of automatic control: output feedback control, model based control, fuzzy logic control, optimal control and self-tuning (adaptive and self-learning) control methods;
- knowledge and skills to synthesize continuous, discrete and numerical regulators and models for automatic control systems;
- knowledge about main features of stochastic control systems;
- knowledge and basic skills of use of software package MATLAB and toolboxes for simulation of automatic control systems.

Automaatjuhtimise ülesanded, üldpõhimõtted ning nende areng. Automaatjuhtimise teostamine programmeeritavate juhtseadmete abil. Ülevaade automaatjuhtimise moodsatest meetoditest ning nende rakendamisest. Automaatjuhtimissüsteemide struktuur ja elemendid. Otse- ja tagasiside juhtimissüsteemides. Häiringud juhtimissüsteemides. Süsteemide ja häiringute matemaatiline kirjeldamine: sisend-väljund mudelid ja olekumudelid. Automaatjuhtimissüsteemide näiteid. Automaatjuhtimise meetodid: modaal-juhtimine, optimaaljuhtimine ja adaptiivjuhtimine. Regulaatorite liigid ja nende omadused. Automaatikasüsteemide simuleerimine tarkvarapaketi MATLAB ja selle tööriistade abil.

Main principles and tasks of automatic control and their development. Feed forward and feedback control systems. Examples of industrial control systems. Continuous and discrete control systems. Control objects and control devices. Models of the control objects. Classification and composition of models. Models based on transfer functions. State base models and fuzzy logic models; Analyses of control systems; Stability of automatic control systems and stability criteria. Controllability, observeability and sensibility of automatic control systems. Impulse, step and frequency response of control systems and state space trajectories; Syntheses of linear control systems and correction of their static and dynamical behaviours. Regulators in automatic control systems, their classification and properties. Continuous and discrete regulators and numerical filters. Simulation of automatic control systems using MATLAB and its toolboxes.
Overview of advanced control methods and their application in automatic control systems. Model based control. State evaluation and state based feedback control. Optimal control systems and adaptive control systems.
Intellectual control methods.

Eksami eelduse saamiseks tuleb üliõpilasel lahendada kuni 4 automaatjuhtimis-süsteemi analüüsi või sünteesiga seotud praktilist modelleerimisülesannet ning esitada elektrooniliselt vastavad aruanded. Õppetöö ajal peab üliõpilane läbima loengukursuses vähemalt ühe teadmiste testi. Modelleerimisega seotud tööd võivad olla tehtud ka iseseisva kodutööna. Kodutööde, ülesannete ja testide arv ja nende sisu määratakse semestri alguses. Eksamile pääsemiseks peavad kõik ettenähtud tööd olema arvestatud. Hinnang töödele antakse praktilisi töid läbi viiva õppejõu poolt esitatud elektrooniliste aruannete ja õppejõu küsimustele antud vastuste põhjal: arvestatud või mittearvestatud, antakse kaitsmise alusel. Lävendi ületamiseks peavad teadmised ja oskused vastava töö või testi kohta olema vähemalt 60%. Kirjalikul eksamil on 5 kuni 10 ülesannet. Eksamihinde määramisel arvestatakse kodutööde ja jooksvate ülesannete tähtajalist täitmist ja edukat kaitsmist.

A student is required to pass four practical laboratory tasks for modelling, analysis or synthesis of automatic control systems and to present their electronic reports. During the lecture course as a minimum one test must be passed. Individual assignments on the simulation of automatic control systems can be done by students in a computer class as well as at home. The number and topics of individual and practical laboratory tasks and tests will be determined at the beginning of a semester. Admission to the examination is granted only to students whose individual work reports, tests and practical works have acquired positive assessment. The written examination includes 5...10 tasks. Examination grades will be determined as a summative value of examination assessment points and individual work, whereas deadline limits will be taken into account.

Iseseisev töö seisneb teoreetiliste materjalide läbitöötamises ja kodutööde täitmises. Töö maht statsionaarses õppes - 64 tundi, kaugõppes - 112 tundi

Individual work on theory, simulation and calculation of automatic control systems for stationary students – 64 hours, for distance learning students – 112 hours

1. Õppeabimaterjal aine Moodle keskkonnas (Moodle e-raamat)
2. Fadali, M.Sami ja Visioli Antonio. Digital Control Engineering : Analysis and Design (3rd Edition), Elsevier Inc., 2020 (Tallinna Tehnikaülikooli raamatukogus)
Fadali, M.Sami ja Visioli Antonio. Digital Control Engineering : Analysis and Design (2nd Edition), Elsevier Inc., 2013 (elektrooniline versioon Rahvusraamatukogu kaudu)
3. Margus Müür, Elmo Pettai, Urmo Lepiksoo, Programmeeritavad kontrollerid tööstusautomaatikas, 2011, Tallinna Tehnikaülikooli Kirjastuse trükikoda.
4. Raivo Sell, Kaupo Raid, Arduino projektid alustajale, 2017, Robolabor.ee kirjastus.

-