Týden Název Popis
Stránka Náplň a cíl předmětu

Povinný předmět magisterského studijního programu „Kybernetika a robotika.“

Cílem předmětu je zavedení základních matematických nástrojů pro popis, analýzu a syntézu dynamických systémů. Důraz bude kladen na lineární časově invariantní systémy s více vstupy a více výstupy. Budou uvedeny jejich vlastnosti, jako stabilita, řiditelnost a pozorovatelnost. Bude zkoumána souvislost mezi stavovým a přenosovým popisem systému a stavová realizace přenosu. Podrobně vysvětlena bude stavová zpětná vazba, pozorovatel stavu a návrh stabilizujících regulátorů. Přednesen bude i úvod ke kvadratické optimalizaci regulátoru a pozorovatele stavu. Částečně pokryty tímto kurzem budou i systémy v čase proměnné a systémy nelineární.

Stránka Odkazy na obdobné kurzy na jiných univerzitách

Teorie lineárních dynamických systémů je uceleným exaktním souborem faktů a jako taková je v nějaké podobě přednášena na všech technických univerzitách zahrnujících obor teorie systémů. Zde uvádíme odkazy na některé z nich.

Prestižní americké univerzity:

Prestižní evropské univerzity:

Srovnatelné evropské univerzity:

České univerzity:

Stránka Prerekvizity
Stránka Organizace předmětu, hodnocení a způsob zakončení

<DIV je zakončen zkouškou. Ta má část písemnou a ústní a je organizována přednášejícím. Nutnou podmínkou přijetí ke zkoušce je získání zápočtu, který uděluje cvičící. Nutnou podmínkou získání zápočtu je účast na cvičeních.</DIV><br />

Stránka Místo a čas konání přednášek

V zimním semestru 2017/2018 se přednášky konají každé úterý od 11:00 do 12:30 v posluchárně T2:C3-135 a každý čtvrtek od 11:00 do 12:30 v posluchárně T2:C3-340 v budově fakulty v Dejvicích. [Rozvrh předmětu]

Stránka Místo a čas konání cvičení

 

V zimním semestru 2018/2019 se cvičení konají vždy v pondělí v učebně KN:E-2 (K2) v budově E fakulty na Karlově náměstí. [Rozvrh předmětu]

Studenti kombinované formy studia mohou ke konzultacím, týkajícím se domácích úkolů a z nich získaného hodnocení, využít libovolné cvičení. [Rozvrh předmětu]

09.15–10.45

Petr Hušek

11.00–12.30

Jan Filip

12.45–14.15

Petr Hušek

14.30–16.00

Denis Efremov

Stránka Literatura

Základní literaturou bude anglicky psaná kniha P.J. Antsaklis, A.N. Michel: A Linear Systems Primer. Birkhäuser 2007. ISBN-13: 978-0-8176-4460-4. Ve fakultní knihovně je 72 kusů k dispozici pro zapůjčení.

Stránka Reakce na hlavní připomínky ze studentské ankety v roce 2016/17

Reakce na hlavní připomínky ze studentské ankety v roce 2016/17:

1) Vysoká náročnost DÚ, především časová – velmi častý názor, zkusíme dát početně ještě jednodušší příklady, ještě více zaměřené na propojení témat, snížit množství výpočtů;

dávat DÚ jen jednou za 14 dní – to by bylo příliš látky najednou, navíc těžko skloubit se cvičeními

povolit ručně psané DÚ – zkusíme částečně, základní řešení v pdf, možnost odevzdat i pomocné výpočty rukou psané; mně obecně přišlo, že většina z vás dělala to pdf až příliš podrobně, zapisovali jste skoro každou úpravu; úkoly, které byly vypracovány příliš stručně, jsem snad ani neviděl; na druhou stranu pečlivě vypracované úkoly jsou výborným studijním materiálem

víkend mám obsazen, nemám šanci úkol udělat – 1 úkol nejsou ani 3 body, nic strašného se neděje; zkusíme zavést nezapočítávání dvou nejhorších úkolů

2) V DÚ více praktických příkladů, simulací – už letos jsem něco přidal, příště přidám další, kde to půjde; na druhou stranu letošní LQ regulátor pro LEGO většina z vás stejně nedělala, ono simulační úloha spíše zabere více času než početní

3) Koncepce nejdřív DÚ, pak teprve cvičení je zcestná – její výhoda je, že v DÚ poznáte, co vám dělá problémy a na cvičení se na to můžeme zaměřit a na ta cvičení už jste tím řešením DÚ připraveni; kdyby bylo nejdřív cvičení, tak se na něj spousta z vás vůbec připravovat nebude a cvičení se stane víceméně náhradou přednášky

4) Cvičení k ničemu nejsou, kdo má dobře úkol, nic se nedozví – tak tento názor už byl letos jen jeden a já jsem přesvědčen, že tomu tak není; probíráme jen příklady, které mělo spoustu lidí špatně, případně alternativní metody řešení, souvislosti; vašich dotazů je bohužel stále minimálně, takže pak se řeší nějaké další příklady

5) Nad příkladem strávím spoustu času, protože ho řeším neefektivní metodou a pak jsem akorát naštvaný, když se dozvím, že to šlo řešit mnohem efektivněji; nemohl byste aspoň naznačit? :) – ale mohl, někdy to možná i udělám, ale právě tento strávený čas je ideální motivací hledat efektivní řešení; navíc za efektivní, netradiční, důvtipné způsoby řešení dávám bonusové body

6) Předmět je hodně našlapaný, občas se nestihl dodělat příklad – je pravda, že jednou nebo dvakrát, když bylo více dotazů a chvíli se diskutovalo, tak jsem pak nestihl dopočítat závěrečný větší příklad; příště něco uberu, aby v kritických přednáškách byla nějaká rezerva

7) Předmět je příliš teoretický, abstraktní – tak ona je to vlastně Teorie dynamických systémů, takže je teoretický ze své podstaty; snažím se omezovat teoretickou náročnost, složitosti vynechávám, důkazy a odvození probírám jen tam, kde napomohou pochopení; pokusím se uvádět ještě více praktických příkladů, nicméně dobrý technik by měl být schopen přemýšlet i abstraktně, mít jistou představivost, jinak bude těžko vymýšlet něco nového, ještě neexistujícího

8) Nic nového, pouze nevýznamné rozšíření ARI – pokud neumím nic, přijde ARI, dá mi spoustu praktických dovedností, tak jeho přínos se zdá být větší než předmět, který "pouze" dokazuje, kdy to platí a zkoumá detaily, které se v praxi až tak nevyužijí; dobrý inženýr by ale svému oboru měl rozumět poměrně důkladně, chápat souvislosti, přednosti a nevýhody různých řešení, nikoli je umět pouze použít; jen tak budete schopni přicházet s novými, dobrými řešeními; navíc zásadní přínos tohoto předmětu by měl být v tom, že vše je zobecněno pro systémy s více vstupy a výstupy (i když třeba těch pár simulačních úloh to spíše nevyužilo, aby nezabraly příliš času)

9) Učebnice ne zcela odpovídá přednáškám, nic jiného není; když opisuji z tabule, už nad tím nestačím přemýšlet – vše, co říkám a píši na přednášce, v Primeru je (kromě několika málo rozšíření, která ale nejsou vyžadována; + často dělám numericky jiné příklady), ale v Primeru je toho mnohem více, možná není někdy zcela jasné, co je tam navíc a co ne; pokusím se na přednáškách konkrétně specifikovat relevantní stránky; slidy mi tady nepřijdou rozumné, zde prakticky nejsou žádné simulace, bylo by to jen opisování Primeru; přínosné by bylo mít pdf Primeru a do toho si dělat poznámky, to ale asi bude problém

10) Pro zaměření Senzory a přístrojová technika je předmět zcela neužitečný – skutečně jediné užitečné téma je Kalmanův filtr (a to spíš ještě mělo by být, obávám se, že takové přístupy k filtraci se tam nepoužívají); na druhou stranu měřený signál velmi často slouží k řízení, tak není úplně od věci něco z tohoto oboru znát; předmět berte alespoň jako procvičení mozku, osvojení si systémového přístupu k řešení problémů, zopakování lineární algebry; ale souhlasím, ARI jsou pro tento obor vcelku dostačující (byť i to někomu přijde příliš); případně Odhadování, filtrace a detekce, ten je ale zase teoreticky náročnější

11) Přednášející občas povídá víc než je třeba – končím J

Stránka Reakce na hlavní připomínky ze studentské ankety 2017/18
URL Anglicko-český slovník pojmů z oblasti teorie dynamických systémů
1. říjen - 7. říjen Soubor Studijní text k přednášce 1
8. říjen - 14. říjen Soubor Zadání příkladů pro procvičování (v rámci cvičení), obsahuje i příklady z následujícího tématu stability.
Zadání příkladů, které se mohou použít v rámci cvičení.
29. říjen - 4. listopad Soubor Zadání příkladů k procvičování (v rámci cvičení). Zaměřeno na řiditelnost/dosažitelnost i téma dalšího týdne: pozorovatelnost/rekonstruovatelnost.

Zadání příkladů k procvičování (v rámci cvičení). Zaměřeno na řiditelnost/dosažitelnost i téma dalšího týdne: pozorovatelnost/konstruovatelnost.

5. listopad - 11. listopad Soubor Virtuální model systému pružin z domácího úkolu

Virtuální model systému pružin z domácího úkolu

Soubor SVD rozklad jako nástroj pro analýzu podprostorů (ne)dozažitelnosti/(ne)pozorovatelnosti

V následujícím demu je uveden příklad na výpočet bázových vektorů pro kalmanovu dekompozici lineárního systému za pomoci svd rozkladů.

31. prosinec - 6. leden Soubor Studijní text k přednášce 12