Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Elektrotechnika (S2)

Sylabus przedmiotu Symulacja i projektowanie układów energoelektronicznych:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Elektrotechnika
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Symulacja i projektowanie układów energoelektronicznych
Specjalność Urządzenia i instalacje elektryczne
Jednostka prowadząca Katedra Elektroenergetyki i Napędów Elektrycznych
Nauczyciel odpowiedzialny Marcin Hołub <Marcin.Holub@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
laboratoriaL2 15 0,70,25zaliczenie
projektyP2 30 1,30,33zaliczenie
wykładyW2 15 1,00,42zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Zakończone pozytywnie kursy z urządzeń elektroenergetycznych

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Znajomość technik i środowisk symulacyjnych oraz projektowych w dziedzinie energoelektroniki, umiejętnosć modelowania, obliczeń oraz budowy płytek drukowanych dla zadanych ukłądów energoelektronicznych.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Zasady pracy w laboratorium1
T-L-2Środowisko Gecko - budowa modelu według założeń prowadzącego, edycja modelu, wyświetlanie wyników działania, symulacje termiczne5
T-L-3Modelowanie w środowisku Simplorer - budowa modelu, wyświetlanie wyników, postprocessing wyników, elementy magnetyczne5
T-L-4Zaliczenie2
T-L-5Program Eagle - podstawy obsługi i itrerfejs użytkownika2
15
projekty
T-P-1Budowa modelu, badania symulacyjne, model ścieżki drukowanej oraz render 3D modelu prototypu dla wybranego przez prowadzącego zagadnienia (przetwornica, falownik, kontroler)30
30
wykłady
T-W-1Wprowadzenie, zasady zaliczeń, literatura1
T-W-2Symulacja układów energoelektronicznych - dostępne środowiska, domeny obliczeniowe1
T-W-3Symulacja w środowisku Simplorer - cechy charakterystyczne, budowa modeli, ekstrakcja wyników2
T-W-4Postprocessing wyników w środowisku Simplorer1
T-W-5Symulacja w środowisku Gecko Circuits2
T-W-6Wyświetlanie wyników i edycja w środowisku Gecko1
T-W-7Projektowanie układów energoelektronicznych - środowisko Eagle2
T-W-8Zasady projektowania układów i przykłady dobrych/złych poraktyk2
T-W-9Techniki budowy prototypów - przykład obliczeniowy na bazie prostej przetwornicy2
T-W-10Podsumowanie1
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Udział w zajęciach15
A-L-2Przygotowanie modeli w domu6
21
projekty
A-P-1Udział w zajęciach projektowych30
A-P-2Przygotowanie dokumentacji i prezentacji końcowej8
38
wykłady
A-W-1Udział w zajęćiach15
A-W-2Przygotowanie do zajęć15
30

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny
M-2Metody programowe z użyciem komputera
M-3Ćwiczenia laboratoryjne
M-4Metoda projektów

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Prezentacja projektu i dokumentacji

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
EL_2A_G02-04_W01
Student rozumie metodykę projektowania i cechy charakterystyczne złożonych rozwiązań energoelektronicznych o różnym przeznaczeniu, ma wiedze na temat środowisk symulacyjncyh, projektowych oraz trendów rozwojowych w segmencie energoelektroniki.
EL_2A_W05, EL_2A_W08T2A_W03, T2A_W05, T2A_W06, T2A_W07, T2A_W08C-1T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-P-1, T-W-1, T-W-2, T-W-4, T-W-9, T-W-7, T-W-8, T-W-5, T-W-3, T-W-6, T-W-10M-1, M-2, M-3, M-4S-1

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
EL_2A_G02-04_U01
Student potrafi, działając w małej grupie, opracować komputerowy model układu, zbudować model prototypu układu energoelektronicznego (płytkę PCB), zdefiniować i przeprowadzić eksperyment symulacyjny, opracować jego wyniki i przedstawić dokumentację techniczną.
EL_2A_U02, EL_2A_U03, EL_2A_U07, EL_2A_U08, EL_2A_U17T2A_U02, T2A_U03, T2A_U04, T2A_U07, T2A_U08, T2A_U09, T2A_U12, T2A_U15, T2A_U17, T2A_U18, T2A_U19C-1T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-P-1M-2, M-3, M-4S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
EL_2A_G02-04_W01
Student rozumie metodykę projektowania i cechy charakterystyczne złożonych rozwiązań energoelektronicznych o różnym przeznaczeniu, ma wiedze na temat środowisk symulacyjncyh, projektowych oraz trendów rozwojowych w segmencie energoelektroniki.
2,0
3,0Student rozumie metodykę projektowania i cechy charakterystyczne złożonych rozwiązań energoelektronicznych o różnym przeznaczeniu, ma wiedze na temat środowisk symulacyjncyh, projektowych oraz trendów rozwojowych w segmencie energoelektroniki.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
EL_2A_G02-04_U01
Student potrafi, działając w małej grupie, opracować komputerowy model układu, zbudować model prototypu układu energoelektronicznego (płytkę PCB), zdefiniować i przeprowadzić eksperyment symulacyjny, opracować jego wyniki i przedstawić dokumentację techniczną.
2,0
3,0Student potrafi, działając w małej grupie, opracować komputerowy model układu, zbudować model prototypu układu energoelektronicznego (płytkę PCB), zdefiniować i przeprowadzić eksperyment symulacyjny, opracować jego wyniki i przedstawić dokumentację techniczną.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. H. Tunia, M. P. Kaźmierkowski, Podstawy automatyki napędu elektrycznego, PWN, Warszawa, 1978, -, -
  2. W. Hejmo, R. Kozioł, Systemy mikroprocesorowe w automatyce napędu elektrycznego, WNT, Warszawa, 1994, -, -

Literatura dodatkowa

  1. B. Bose, Power electronics and motor drives, Academic press, Knoxville, 2006, -, -
  2. T. Wildi, Electrical Machines, Drives and power systems, Pearson International, USA, 2006, -, -

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Zasady pracy w laboratorium1
T-L-2Środowisko Gecko - budowa modelu według założeń prowadzącego, edycja modelu, wyświetlanie wyników działania, symulacje termiczne5
T-L-3Modelowanie w środowisku Simplorer - budowa modelu, wyświetlanie wyników, postprocessing wyników, elementy magnetyczne5
T-L-4Zaliczenie2
T-L-5Program Eagle - podstawy obsługi i itrerfejs użytkownika2
15

Treści programowe - projekty

KODTreść programowaGodziny
T-P-1Budowa modelu, badania symulacyjne, model ścieżki drukowanej oraz render 3D modelu prototypu dla wybranego przez prowadzącego zagadnienia (przetwornica, falownik, kontroler)30
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wprowadzenie, zasady zaliczeń, literatura1
T-W-2Symulacja układów energoelektronicznych - dostępne środowiska, domeny obliczeniowe1
T-W-3Symulacja w środowisku Simplorer - cechy charakterystyczne, budowa modeli, ekstrakcja wyników2
T-W-4Postprocessing wyników w środowisku Simplorer1
T-W-5Symulacja w środowisku Gecko Circuits2
T-W-6Wyświetlanie wyników i edycja w środowisku Gecko1
T-W-7Projektowanie układów energoelektronicznych - środowisko Eagle2
T-W-8Zasady projektowania układów i przykłady dobrych/złych poraktyk2
T-W-9Techniki budowy prototypów - przykład obliczeniowy na bazie prostej przetwornicy2
T-W-10Podsumowanie1
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Udział w zajęciach15
A-L-2Przygotowanie modeli w domu6
21
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - projekty

KODForma aktywnościGodziny
A-P-1Udział w zajęciach projektowych30
A-P-2Przygotowanie dokumentacji i prezentacji końcowej8
38
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Udział w zajęćiach15
A-W-2Przygotowanie do zajęć15
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaEL_2A_G02-04_W01Student rozumie metodykę projektowania i cechy charakterystyczne złożonych rozwiązań energoelektronicznych o różnym przeznaczeniu, ma wiedze na temat środowisk symulacyjncyh, projektowych oraz trendów rozwojowych w segmencie energoelektroniki.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówEL_2A_W05Zna i rozumie metodykę projektowania złożonych układów energoelektronicznych, sieci elektroenergetycznych o różnym przeznaczeniu, układów zabezpieczeń oraz systemów pozyskiwania energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych
EL_2A_W08Ma wiedzę o trendach rozwojowych i najistotniejszych nowych osiągnięciach w zakresie elektrotechniki, elektroenergetyki, energoelektroniki i - w mniejszym stopniu – elektroniki, telekomunikacji, informatyki i automatyki oraz rozumie społeczne, ekonomiczne, prawne i inne pozatechniczne uwarunkowania działalności inżynierskiej
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_W03ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
T2A_W05ma wiedzę o trendach rozwojowych i najistotniejszych nowych osiągnięciach z zakresu dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów i pokrewnych dyscyplin naukowych
T2A_W06ma podstawową wiedzę o cyklu życia urządzeń, obiektów i systemów technicznych
T2A_W07zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu złożonych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
T2A_W08ma wiedzę niezbędną do rozumienia społecznych, ekonomicznych, prawnych i innych pozatechnicznych uwarunkowań działalności inżynierskiej oraz ich uwzględniania w praktyce inżynierskiej
Cel przedmiotuC-1Znajomość technik i środowisk symulacyjnych oraz projektowych w dziedzinie energoelektroniki, umiejętnosć modelowania, obliczeń oraz budowy płytek drukowanych dla zadanych ukłądów energoelektronicznych.
Treści programoweT-L-1Zasady pracy w laboratorium
T-L-2Środowisko Gecko - budowa modelu według założeń prowadzącego, edycja modelu, wyświetlanie wyników działania, symulacje termiczne
T-L-3Modelowanie w środowisku Simplorer - budowa modelu, wyświetlanie wyników, postprocessing wyników, elementy magnetyczne
T-L-4Zaliczenie
T-P-1Budowa modelu, badania symulacyjne, model ścieżki drukowanej oraz render 3D modelu prototypu dla wybranego przez prowadzącego zagadnienia (przetwornica, falownik, kontroler)
T-W-1Wprowadzenie, zasady zaliczeń, literatura
T-W-2Symulacja układów energoelektronicznych - dostępne środowiska, domeny obliczeniowe
T-W-4Postprocessing wyników w środowisku Simplorer
T-W-9Techniki budowy prototypów - przykład obliczeniowy na bazie prostej przetwornicy
T-W-7Projektowanie układów energoelektronicznych - środowisko Eagle
T-W-8Zasady projektowania układów i przykłady dobrych/złych poraktyk
T-W-5Symulacja w środowisku Gecko Circuits
T-W-3Symulacja w środowisku Simplorer - cechy charakterystyczne, budowa modeli, ekstrakcja wyników
T-W-6Wyświetlanie wyników i edycja w środowisku Gecko
T-W-10Podsumowanie
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny
M-2Metody programowe z użyciem komputera
M-3Ćwiczenia laboratoryjne
M-4Metoda projektów
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Prezentacja projektu i dokumentacji
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student rozumie metodykę projektowania i cechy charakterystyczne złożonych rozwiązań energoelektronicznych o różnym przeznaczeniu, ma wiedze na temat środowisk symulacyjncyh, projektowych oraz trendów rozwojowych w segmencie energoelektroniki.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaEL_2A_G02-04_U01Student potrafi, działając w małej grupie, opracować komputerowy model układu, zbudować model prototypu układu energoelektronicznego (płytkę PCB), zdefiniować i przeprowadzić eksperyment symulacyjny, opracować jego wyniki i przedstawić dokumentację techniczną.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówEL_2A_U02Potrafi pracować indywidualnie i w zespole, potrafi ocenić czasochłonność zadania, potrafi kierować małym zespołem w sposób zapewniający realizację zadania w określonym terminie
EL_2A_U03Potrafi opracować szczegółową dokumentację wyników realizacji eksperymentu, zadania projektowego lub badawczego, potrafi przygotować opracowanie zawierające omówienie tych wyników
EL_2A_U07Potrafi wykorzystać poznane metody i modele matematyczne - w razie potrzeby odpowiednio je modyfikując - do analizy i projektowania (w tym projektowania CAD) elementów, układów i systemów elektrycznych, elektromechanicznych i energoelektronicznych
EL_2A_U08Potrafi dokonać analizy złożonych systemów elektrycznych i systemów przetwarzania energii elektrycznej pod kątem różnych aspektów ich działania, w razie potrzeby modyfikując istniejące lub opracowując nowe metody lub narzędzia
EL_2A_U17Potrafi zaprojektować sieci i instalacje elektroenergetyczne i oświetleniowe oraz przygotować dokumentację budowlaną i wykonawczą z uwzględnieniem zadanych warunków technicznych, użytkowych i ekonomicznych z wykorzystaniem zaawansowanych technik projektowych
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_U02potrafi porozumiewać się przy użyciu różnych technik w środowisku zawodowym oraz w innych środowiskach, także w języku angielskim lub innym języku obcym uznawanym za język komunikacji międzynarodowej w zakresie studiowanego kierunku studiów
T2A_U03potrafi przygotować opracowanie naukowe w języku polskim i krótkie doniesienie naukowe w języku obcym, uznawanym za podstawowy dla dziedzin nauki i dyscyplin naukowych właściwych dla studiowanego kierunku studiów, przedstawiające wyniki własnych badań naukowych
T2A_U04potrafi przygotować i przedstawić w języku polskim i języku obcym prezentację ustną, dotyczącą szczegółowych zagadnień z zakresu studiowanego kierunku studiów
T2A_U07potrafi posługiwać się technikami informacyjno-komunikacyjnymi właściwymi do realizacji zadań typowych dla działalności inżynierskiej
T2A_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_U12potrafi ocenić przydatność i możliwość wykorzystania nowych osiągnięć (technik i technologii) w zakresie studiowanego kierunku studiów
T2A_U15potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
T2A_U17potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację złożonych zadań inżynierskich, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów, w tym zadań nietypowych, uwzględniając ich aspekty pozatechniczne
T2A_U18potrafi ocenić przydatność metod i narzędzi służących do rozwiązania zadania inżynierskiego, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów, w tym dostrzec ograniczenia tych metod i narzędzi; potrafi - stosując także koncepcyjnie nowe metody - rozwiązywać złożone zadania inżynierskie, charakterystyczne dla studiowanego kierunku studiów, w tym zadania nietypowe oraz zadania zawierające komponent badawczy
T2A_U19potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją, uwzględniającą aspekty pozatechniczne - zaprojektować złożone urządzenie, obiekt, system lub proces, związane z zakresem studiowanego kierunku studiów, oraz zrealizować ten projekt - co najmniej w części - używając właściwych metod, technik i narzędzi, w tym przystosowując do tego celu istniejące lub opracowując nowe narzędzia
Cel przedmiotuC-1Znajomość technik i środowisk symulacyjnych oraz projektowych w dziedzinie energoelektroniki, umiejętnosć modelowania, obliczeń oraz budowy płytek drukowanych dla zadanych ukłądów energoelektronicznych.
Treści programoweT-L-2Środowisko Gecko - budowa modelu według założeń prowadzącego, edycja modelu, wyświetlanie wyników działania, symulacje termiczne
T-L-3Modelowanie w środowisku Simplorer - budowa modelu, wyświetlanie wyników, postprocessing wyników, elementy magnetyczne
T-L-4Zaliczenie
T-P-1Budowa modelu, badania symulacyjne, model ścieżki drukowanej oraz render 3D modelu prototypu dla wybranego przez prowadzącego zagadnienia (przetwornica, falownik, kontroler)
Metody nauczaniaM-2Metody programowe z użyciem komputera
M-3Ćwiczenia laboratoryjne
M-4Metoda projektów
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Prezentacja projektu i dokumentacji
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi, działając w małej grupie, opracować komputerowy model układu, zbudować model prototypu układu energoelektronicznego (płytkę PCB), zdefiniować i przeprowadzić eksperyment symulacyjny, opracować jego wyniki i przedstawić dokumentację techniczną.
3,5
4,0
4,5
5,0