Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Automatyka i robotyka (S2)
specjalność: Sterowanie w układach robotycznych

Sylabus przedmiotu Narzędzia informatyczne wspomagające projektowanie układów sterowania:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Automatyka i robotyka
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister
Obszary studiów nauk technicznych
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Narzędzia informatyczne wspomagające projektowanie układów sterowania
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Automatyki Przemysłowej i Robotyki
Nauczyciel odpowiedzialny Krzysztof Pietrusewicz <Krzysztof.Pietrusewicz@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW1 15 1,00,50zaliczenie
laboratoriaL1 30 2,00,50zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Wiedza z matematyki, informatyki, podstaw automatyki, techniki mikroprocesorowej, cyfrowego przetwarzania sygnałów, narzędzi symulacji komputerowej układów dynamicznych.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Nauczenie studentów i zaznajomienie z graficznym sposobem projektowania układów sterowania w środowisku LabVIEW. Celem uzupełniającym jest przygotowanie w zakresie merytorycznym studentów do certyfikatu CLAD (National Instruments)

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Konfiguracja systemu kontrolno-pomiarowego opartego o platformę cRIO w środowisku Measurement and Automation Explorer (National Instruments)2
T-L-2Elementy VI (wirtualnego instrumentu) – opracowanego w środowisku inżynierskim LabVIEW. Przygotowanie pierwszego programu2
T-L-3Metody wyszukiwania i naprawiania błędów w plikach VI2
T-L-4Elementy sterujące przepływem obliczeń – pętle, warunki, maszyna stanów2
T-L-5Typy danych, metody grupowania danych w oprogramowaniu LabVIEW2
T-L-6Zapis/odczyt do/z pliku danych, funkcje wysokiego i niskiego poziomu w obsłudze plików2
T-L-7Obsługa urządzeń peryferyjnych, interfejsów komunikacji szeregowej2
T-L-8Tworzenie aplikacji modułowych i podprogramów2
T-L-9Techniki projektowe w LabVIEW2
T-L-10Korzystanie ze zmiennych globalnych oraz zasobów współdzielonych w projektach LabVIEW2
T-L-11Podstawy konfiguracji aplikacji pomiarowej z zastosowaniem platformy cRIO oraz oprogramowania LabVIEW2
T-L-12Zagadnienia dynamicznej akwizycji danych pomiarowych w czasie rzeczywistym (Scan engine; FPGA mode)4
T-L-13Zagadnienia sprzętowego przetwarzania sygnałów szybkozmiennych4
30
wykłady
T-W-1Wprowadzenie do modelowania układów automatyki we współczesnym oprogramowaniu symulacji komputerowych2
T-W-2Język Modelica - opis układów fizycznych1
T-W-3Przegląd narzędzi informatycznych do modelowania fizycznego układów automatyki (MapleSim, Dymola, SimScape dla Matlab/Simulink, LMS.AmeSim)3
T-W-4Symulacja układów dynamicznych w czasie rzeczywistym1
T-W-5Oprogramowanie LMS.AmeSim - pierwszy projekt, omówienie interfejsu użytkownika2
T-W-6Oprogramowanie LMS.AmeSim - omówienie wybranych bibliotek wraz z przykładami3
T-W-7Oprogramowanie LMS.AmeSim - zasady przygotowywania testów wielokrotnych1
T-W-8Zagadnienie kosymulacji komputerowej układów automatyki2
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Zapoznanie się z materiałami dostępnymi w Internecie8
A-L-2Udział w zajęciach30
A-L-3Opracowanie sprawozdań22
60
wykłady
A-W-1Studia literaturowe5
A-W-2Zapoznanie z materiałami dstępnymi w Internecie10
A-W-3Udział w zajęciach15
30

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny
M-2Wykład problemowy
M-3Metoda przypadków
M-4Pokaz
M-5Ćwiczenia laboratoryjne

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Ocena wystawiana w trakcie zajęć laboratoryjnych na podstawie pisemnych prac zaliczeniowych oraz aktywności podczas zajęć.
S-2Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na podstawie pisemnego zaliczenia końcowego.

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
AR_2A_C08_W01
Ma podbudowaną teoretycznie wiedzę na temat modelowania matematycznego oraz sterowania złożonymi układami dynamicznymi, zna zaawansowane metody identyfikacji właściwości regulacyjnych złożonych systemów technicznych oraz ich modelowania i symulacji z użyciem najnowocześniejszych narzędzi informatycznych.
AR_2A_W07, AR_2A_W10T2A_W04, T2A_W07C-1T-W-4, T-W-2, T-W-7, T-W-6, T-W-1, T-W-3, T-W-5, T-W-8M-2, M-1, M-3S-2

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
AR_2A_C08_U01
Potrafi: - dokonywać analizy i syntezy algorytmów sterowania złożonymi procesami technologicznymi z zastosowaniem odpowiednich metod i narzędzi informatycznych, - identyfikować i modelować złożone systemy techniczne.
AR_2A_U03, AR_2A_U14T2A_U08, T2A_U09, T2A_U10, T2A_U11C-1T-L-4, T-L-5, T-L-10, T-L-13, T-L-6, T-L-8, T-L-11, T-L-3, T-L-2, T-L-7, T-L-9, T-L-12, T-L-1M-4, M-5S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_2A_C08_W01
Ma podbudowaną teoretycznie wiedzę na temat modelowania matematycznego oraz sterowania złożonymi układami dynamicznymi, zna zaawansowane metody identyfikacji właściwości regulacyjnych złożonych systemów technicznych oraz ich modelowania i symulacji z użyciem najnowocześniejszych narzędzi informatycznych.
2,0
3,0Student ma podbudowaną teoretycznie wiedzę na temat modelowania matematycznego oraz sterowania złożonymi układami dynamicznymi, zna zaawansowane metody identyfikacji właściwości regulacyjnych złożonych systemów technicznych oraz ich modelowania i symulacji z użyciem najnowocześniejszych narzędzi informatycznych.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_2A_C08_U01
Potrafi: - dokonywać analizy i syntezy algorytmów sterowania złożonymi procesami technologicznymi z zastosowaniem odpowiednich metod i narzędzi informatycznych, - identyfikować i modelować złożone systemy techniczne.
2,0
3,0Student potrafi: - dokonywać analizy i syntezy algorytmów sterowania złożonymi procesami technologicznymi z zastosowaniem odpowiednich metod i narzędzi informatycznych, - identyfikować i modelować złożone systemy techniczne.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Pietrusewicz K., Dworak P., Programowalne sterowniki automatyki PAC, NAKOM, Poznań, 2009, 1
  2. Tłaczała W., Środowisko LabVIEW w eksperymencie wspomaganym komputerowo, WNT, Warszawa, 2002
  3. De Asmundis R., Modelling, Programming and Simulations using LabVIEW Software, InTech, 2011, http://www.intechopen.com/books/modeling-programming-and-simulations-using-labview-software

Literatura dodatkowa

  1. Bernecker & Rainer, Siemens, BEckhoff, Bosch Rexroth, Strony internetowe producentów systemów automatyki, 2011
  2. Dokumentacja techniczna oprogramowania LMS.AmeSim, 2011

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Konfiguracja systemu kontrolno-pomiarowego opartego o platformę cRIO w środowisku Measurement and Automation Explorer (National Instruments)2
T-L-2Elementy VI (wirtualnego instrumentu) – opracowanego w środowisku inżynierskim LabVIEW. Przygotowanie pierwszego programu2
T-L-3Metody wyszukiwania i naprawiania błędów w plikach VI2
T-L-4Elementy sterujące przepływem obliczeń – pętle, warunki, maszyna stanów2
T-L-5Typy danych, metody grupowania danych w oprogramowaniu LabVIEW2
T-L-6Zapis/odczyt do/z pliku danych, funkcje wysokiego i niskiego poziomu w obsłudze plików2
T-L-7Obsługa urządzeń peryferyjnych, interfejsów komunikacji szeregowej2
T-L-8Tworzenie aplikacji modułowych i podprogramów2
T-L-9Techniki projektowe w LabVIEW2
T-L-10Korzystanie ze zmiennych globalnych oraz zasobów współdzielonych w projektach LabVIEW2
T-L-11Podstawy konfiguracji aplikacji pomiarowej z zastosowaniem platformy cRIO oraz oprogramowania LabVIEW2
T-L-12Zagadnienia dynamicznej akwizycji danych pomiarowych w czasie rzeczywistym (Scan engine; FPGA mode)4
T-L-13Zagadnienia sprzętowego przetwarzania sygnałów szybkozmiennych4
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wprowadzenie do modelowania układów automatyki we współczesnym oprogramowaniu symulacji komputerowych2
T-W-2Język Modelica - opis układów fizycznych1
T-W-3Przegląd narzędzi informatycznych do modelowania fizycznego układów automatyki (MapleSim, Dymola, SimScape dla Matlab/Simulink, LMS.AmeSim)3
T-W-4Symulacja układów dynamicznych w czasie rzeczywistym1
T-W-5Oprogramowanie LMS.AmeSim - pierwszy projekt, omówienie interfejsu użytkownika2
T-W-6Oprogramowanie LMS.AmeSim - omówienie wybranych bibliotek wraz z przykładami3
T-W-7Oprogramowanie LMS.AmeSim - zasady przygotowywania testów wielokrotnych1
T-W-8Zagadnienie kosymulacji komputerowej układów automatyki2
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Zapoznanie się z materiałami dostępnymi w Internecie8
A-L-2Udział w zajęciach30
A-L-3Opracowanie sprawozdań22
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Studia literaturowe5
A-W-2Zapoznanie z materiałami dstępnymi w Internecie10
A-W-3Udział w zajęciach15
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_2A_C08_W01Ma podbudowaną teoretycznie wiedzę na temat modelowania matematycznego oraz sterowania złożonymi układami dynamicznymi, zna zaawansowane metody identyfikacji właściwości regulacyjnych złożonych systemów technicznych oraz ich modelowania i symulacji z użyciem najnowocześniejszych narzędzi informatycznych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_2A_W07Ma podbudowaną teoretycznie wiedzę na temat modelowania matematycznego oraz sterowania złożonymi układami mechanicznymi, w tym układami o więzach nieholonomicznych oraz robotami humanoidalnymi.
AR_2A_W10Zna zaawansowane metody identyfikacji właściwości regulacyjnych złożonych systemów technicznych oraz ich modelowania i symulacji z użyciem odpowiednich narzędzi informatycznych.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_W04ma podbudowaną teoretycznie szczegółową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z zakresu studiowanego kierunku studiów
T2A_W07zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu złożonych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Nauczenie studentów i zaznajomienie z graficznym sposobem projektowania układów sterowania w środowisku LabVIEW. Celem uzupełniającym jest przygotowanie w zakresie merytorycznym studentów do certyfikatu CLAD (National Instruments)
Treści programoweT-W-4Symulacja układów dynamicznych w czasie rzeczywistym
T-W-2Język Modelica - opis układów fizycznych
T-W-7Oprogramowanie LMS.AmeSim - zasady przygotowywania testów wielokrotnych
T-W-6Oprogramowanie LMS.AmeSim - omówienie wybranych bibliotek wraz z przykładami
T-W-1Wprowadzenie do modelowania układów automatyki we współczesnym oprogramowaniu symulacji komputerowych
T-W-3Przegląd narzędzi informatycznych do modelowania fizycznego układów automatyki (MapleSim, Dymola, SimScape dla Matlab/Simulink, LMS.AmeSim)
T-W-5Oprogramowanie LMS.AmeSim - pierwszy projekt, omówienie interfejsu użytkownika
T-W-8Zagadnienie kosymulacji komputerowej układów automatyki
Metody nauczaniaM-2Wykład problemowy
M-1Wykład informacyjny
M-3Metoda przypadków
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na podstawie pisemnego zaliczenia końcowego.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student ma podbudowaną teoretycznie wiedzę na temat modelowania matematycznego oraz sterowania złożonymi układami dynamicznymi, zna zaawansowane metody identyfikacji właściwości regulacyjnych złożonych systemów technicznych oraz ich modelowania i symulacji z użyciem najnowocześniejszych narzędzi informatycznych.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_2A_C08_U01Potrafi: - dokonywać analizy i syntezy algorytmów sterowania złożonymi procesami technologicznymi z zastosowaniem odpowiednich metod i narzędzi informatycznych, - identyfikować i modelować złożone systemy techniczne.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_2A_U03Potrafi dokonać analizy i syntezy algorytmów sterowania złożonymi procesami technologicznymi wykorzystując w tym celu odpowiednie metody i narzędzia informatyczne.
AR_2A_U14Potrafi identyfikować i modelować złożone systemy techniczne.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
T2A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich i prostych problemów badawczych metody analityczne, symulacyjne i eksperymentalne
T2A_U10potrafi - przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich - integrować wiedzę z zakresu dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów oraz zastosować podejście systemowe, uwzględniające także aspekty pozatechniczne
T2A_U11potrafi formułować i testować hipotezy związane z problemami inżynierskimi i prostymi problemami badawczymi
Cel przedmiotuC-1Nauczenie studentów i zaznajomienie z graficznym sposobem projektowania układów sterowania w środowisku LabVIEW. Celem uzupełniającym jest przygotowanie w zakresie merytorycznym studentów do certyfikatu CLAD (National Instruments)
Treści programoweT-L-4Elementy sterujące przepływem obliczeń – pętle, warunki, maszyna stanów
T-L-5Typy danych, metody grupowania danych w oprogramowaniu LabVIEW
T-L-10Korzystanie ze zmiennych globalnych oraz zasobów współdzielonych w projektach LabVIEW
T-L-13Zagadnienia sprzętowego przetwarzania sygnałów szybkozmiennych
T-L-6Zapis/odczyt do/z pliku danych, funkcje wysokiego i niskiego poziomu w obsłudze plików
T-L-8Tworzenie aplikacji modułowych i podprogramów
T-L-11Podstawy konfiguracji aplikacji pomiarowej z zastosowaniem platformy cRIO oraz oprogramowania LabVIEW
T-L-3Metody wyszukiwania i naprawiania błędów w plikach VI
T-L-2Elementy VI (wirtualnego instrumentu) – opracowanego w środowisku inżynierskim LabVIEW. Przygotowanie pierwszego programu
T-L-7Obsługa urządzeń peryferyjnych, interfejsów komunikacji szeregowej
T-L-9Techniki projektowe w LabVIEW
T-L-12Zagadnienia dynamicznej akwizycji danych pomiarowych w czasie rzeczywistym (Scan engine; FPGA mode)
T-L-1Konfiguracja systemu kontrolno-pomiarowego opartego o platformę cRIO w środowisku Measurement and Automation Explorer (National Instruments)
Metody nauczaniaM-4Pokaz
M-5Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena wystawiana w trakcie zajęć laboratoryjnych na podstawie pisemnych prac zaliczeniowych oraz aktywności podczas zajęć.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi: - dokonywać analizy i syntezy algorytmów sterowania złożonymi procesami technologicznymi z zastosowaniem odpowiednich metod i narzędzi informatycznych, - identyfikować i modelować złożone systemy techniczne.
3,5
4,0
4,5
5,0