Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

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

Sylabus przedmiotu Układy sektorami afiniczne:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Automatyka i robotyka
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł —
Przedmiot Układy sektorami afiniczne
Specjalność Systemy sterowania procesami przemysłowymi
Jednostka prowadząca Katedra Sterowania i Pomiarów
Nauczyciel odpowiedzialny Przemysław Orłowski <Przemyslaw.Orlowski@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
wykładyW2 15 1,00,50zaliczenie
projektyP2 30 2,00,50zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Znajmość zagadnień związanych z metodami optymalizacji na poziomie inżynierskim
W-2Znajomość matematyki na poziomie inżynierskim
W-3Znajomość metod matematycznych modelowania, teorii sterowania i systemów

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zaznajomienie studentów z metodami wykorzystywanymi do tworzenia modeli sektorami afinicznych, modelowania przy ich pomocy wybranych układów rzeczywistych
C-2Nabycie umiejętności wykorzystania istniejących narzędzi do wyznaczania regulatorów sektorami afinicznych oraz ich praktycznego wykorzystania do sterowania wybranymi obiektami rzeczywistymi

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
projekty
T-P-1Wyznaczanie modelu i sterowania dla układu pojazdu na odcinkami liniowym wzgórzu. Analiza wpływu dyskretyzacji i różnych typów tarcia5
T-P-2Wyznaczanie przybliżonego modelu sektorami afinicznego i sterowania dla układu pojazdu na nieliniowym wzgórzu. Analiza wpływu ilości partycji modelu przybliżonego na własności sterowania wyznaczonego w oparciu o model przybliżony, aplikowanego do modelu nieliniowego6
T-P-3Wyznaczanie modelu sektorami afinicznego i sterowania dla układu aktywnej stabilizacji wahadła. Implementacja na obiekcie rzeczywistym8
T-P-4Wyznaczanie modelu sektorami afinicznego i sterowania dla układu sterowania wahadłem odwróconym. Implementacja na obiekcie rzeczywistym10
T-P-5Zaliczenie formy zajęć1
30
wykłady
T-W-1Wprowadzenie1
T-W-2Pojęcia podstawowe - wprowadzenie do teorii wielościanów i programowania wieloparametrycznego3
T-W-3Modele liniowe i sektorami afiniczne - omówienie i przykłady. Konwersja modeli hybrydowych, aproksymacja modeli nieliniowych4
T-W-4Projektowanie sterowania dla układów sektorami afinicznych przy pomocy Multi Parametric Toolbox. Wybór funkcji kosztu, ograniczeń, definiowanie struktury problemu3
T-W-5Implementacja sterowania w czasie rzeczywistym3
T-W-6Zaliczenie formy zajęć1
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
projekty
A-P-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-P-2Przygotowanie się do zajęć10
A-P-3Napisanie raportu z projektu20
60
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Uzupełnianie wiedzy z literatury5
A-W-3Przygotowanie się do zaliczenia10
30

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny
M-2Wykład problemowy
M-3Ćwiczenia projektowe

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: ocena wystawiana na podstawie składanych projektów
S-2Ocena podsumowująca: ocena wystawiana na zakończenie wykładów
S-3Ocena podsumowująca: ocena wystawiana na zakończenie projektów

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
AR_2A_C18_W01
Student zna kilka podstawowych narzędzi dla układów sektorami afinicznych.		AR_2A_W03, AR_2A_W04T2A_W03, T2A_W04—C-1, C-2T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-P-1, T-P-2, T-P-3, T-P-4M-1, M-2, M-3S-1, S-2, S-3

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
AR_2A_C18_U01
Student potrafi wykorzystać kilka podstawowych narzędzi dla układów sektorami afinicznych, oraz umie prezentować wyniki.		AR_2A_U03, AR_2A_U04T2A_U09, T2A_U10, T2A_U11, T2A_U16—C-1, C-2T-P-1, T-P-2, T-P-3, T-P-4, T-P-5M-1, M-2, M-3S-1, S-2, S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_2A_C18_W01
Student zna kilka podstawowych narzędzi dla układów sektorami afinicznych.		2,0
3,0Student zna kilka podstawowych narzędzi dla układów sektorami afinicznych.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_2A_C18_U01
Student potrafi wykorzystać kilka podstawowych narzędzi dla układów sektorami afinicznych, oraz umie prezentować wyniki.		2,0
3,0Student potrafi wykorzystać kilka podstawowych narzędzi dla układów sektorami afinicznych, oraz umie prezentować wyniki.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Multi-Parametric Toolbox (MPT) - Manual, Institut fur Automatik, ETH - Swiss Federal Institute of Technology, Zurich, 2006
  2. Pistikopoulos E.N. et. al., Multi-parametric model-based control theory and applications, Wiley-VCH, Weinheim, 2007

Treści programowe - projekty

KODTreść programowaGodziny
T-P-1Wyznaczanie modelu i sterowania dla układu pojazdu na odcinkami liniowym wzgórzu. Analiza wpływu dyskretyzacji i różnych typów tarcia5
T-P-2Wyznaczanie przybliżonego modelu sektorami afinicznego i sterowania dla układu pojazdu na nieliniowym wzgórzu. Analiza wpływu ilości partycji modelu przybliżonego na własności sterowania wyznaczonego w oparciu o model przybliżony, aplikowanego do modelu nieliniowego6
T-P-3Wyznaczanie modelu sektorami afinicznego i sterowania dla układu aktywnej stabilizacji wahadła. Implementacja na obiekcie rzeczywistym8
T-P-4Wyznaczanie modelu sektorami afinicznego i sterowania dla układu sterowania wahadłem odwróconym. Implementacja na obiekcie rzeczywistym10
T-P-5Zaliczenie formy zajęć1
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wprowadzenie1
T-W-2Pojęcia podstawowe - wprowadzenie do teorii wielościanów i programowania wieloparametrycznego3
T-W-3Modele liniowe i sektorami afiniczne - omówienie i przykłady. Konwersja modeli hybrydowych, aproksymacja modeli nieliniowych4
T-W-4Projektowanie sterowania dla układów sektorami afinicznych przy pomocy Multi Parametric Toolbox. Wybór funkcji kosztu, ograniczeń, definiowanie struktury problemu3
T-W-5Implementacja sterowania w czasie rzeczywistym3
T-W-6Zaliczenie formy zajęć1
15

Formy aktywności - projekty

KODForma aktywnościGodziny
A-P-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-P-2Przygotowanie się do zajęć10
A-P-3Napisanie raportu z projektu20
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Uzupełnianie wiedzy z literatury5
A-W-3Przygotowanie się do zaliczenia10
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_2A_C18_W01Student zna kilka podstawowych narzędzi dla układów sektorami afinicznych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_2A_W03Ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę z teorii sterowania i systemów.
AR_2A_W04Ma poszerzoną i podbudowaną teoretycznie wiedzę o sterowaniu procesami w ujęciu dyskretnym oraz hybrydowym.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_W03ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
T2A_W04ma podbudowaną teoretycznie szczegółową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Zaznajomienie studentów z metodami wykorzystywanymi do tworzenia modeli sektorami afinicznych, modelowania przy ich pomocy wybranych układów rzeczywistych
C-2Nabycie umiejętności wykorzystania istniejących narzędzi do wyznaczania regulatorów sektorami afinicznych oraz ich praktycznego wykorzystania do sterowania wybranymi obiektami rzeczywistymi
Treści programoweT-W-1Wprowadzenie
T-W-2Pojęcia podstawowe - wprowadzenie do teorii wielościanów i programowania wieloparametrycznego
T-W-3Modele liniowe i sektorami afiniczne - omówienie i przykłady. Konwersja modeli hybrydowych, aproksymacja modeli nieliniowych
T-W-4Projektowanie sterowania dla układów sektorami afinicznych przy pomocy Multi Parametric Toolbox. Wybór funkcji kosztu, ograniczeń, definiowanie struktury problemu
T-W-5Implementacja sterowania w czasie rzeczywistym
T-W-6Zaliczenie formy zajęć
T-P-1Wyznaczanie modelu i sterowania dla układu pojazdu na odcinkami liniowym wzgórzu. Analiza wpływu dyskretyzacji i różnych typów tarcia
T-P-2Wyznaczanie przybliżonego modelu sektorami afinicznego i sterowania dla układu pojazdu na nieliniowym wzgórzu. Analiza wpływu ilości partycji modelu przybliżonego na własności sterowania wyznaczonego w oparciu o model przybliżony, aplikowanego do modelu nieliniowego
T-P-3Wyznaczanie modelu sektorami afinicznego i sterowania dla układu aktywnej stabilizacji wahadła. Implementacja na obiekcie rzeczywistym
T-P-4Wyznaczanie modelu sektorami afinicznego i sterowania dla układu sterowania wahadłem odwróconym. Implementacja na obiekcie rzeczywistym
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny
M-2Wykład problemowy
M-3Ćwiczenia projektowe
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: ocena wystawiana na podstawie składanych projektów
S-2Ocena podsumowująca: ocena wystawiana na zakończenie wykładów
S-3Ocena podsumowująca: ocena wystawiana na zakończenie projektów
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student zna kilka podstawowych narzędzi dla układów sektorami afinicznych.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_2A_C18_U01Student potrafi wykorzystać kilka podstawowych narzędzi dla układów sektorami afinicznych, oraz umie prezentować wyniki.
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_U04Potrafi zaprojektować hybrydowy układ sterowania złożonym procesem technologicznym.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_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
T2A_U16potrafi zaproponować ulepszenia (usprawnienia) istniejących rozwiązań technicznych
Cel przedmiotuC-1Zaznajomienie studentów z metodami wykorzystywanymi do tworzenia modeli sektorami afinicznych, modelowania przy ich pomocy wybranych układów rzeczywistych
C-2Nabycie umiejętności wykorzystania istniejących narzędzi do wyznaczania regulatorów sektorami afinicznych oraz ich praktycznego wykorzystania do sterowania wybranymi obiektami rzeczywistymi
Treści programoweT-P-1Wyznaczanie modelu i sterowania dla układu pojazdu na odcinkami liniowym wzgórzu. Analiza wpływu dyskretyzacji i różnych typów tarcia
T-P-2Wyznaczanie przybliżonego modelu sektorami afinicznego i sterowania dla układu pojazdu na nieliniowym wzgórzu. Analiza wpływu ilości partycji modelu przybliżonego na własności sterowania wyznaczonego w oparciu o model przybliżony, aplikowanego do modelu nieliniowego
T-P-3Wyznaczanie modelu sektorami afinicznego i sterowania dla układu aktywnej stabilizacji wahadła. Implementacja na obiekcie rzeczywistym
T-P-4Wyznaczanie modelu sektorami afinicznego i sterowania dla układu sterowania wahadłem odwróconym. Implementacja na obiekcie rzeczywistym
T-P-5Zaliczenie formy zajęć
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny
M-2Wykład problemowy
M-3Ćwiczenia projektowe
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: ocena wystawiana na podstawie składanych projektów
S-2Ocena podsumowująca: ocena wystawiana na zakończenie wykładów
S-3Ocena podsumowująca: ocena wystawiana na zakończenie projektów
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi wykorzystać kilka podstawowych narzędzi dla układów sektorami afinicznych, oraz umie prezentować wyniki.
3,5
4,0
4,5
5,0