Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

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

Sylabus przedmiotu Pracownia inżynierii sterowania:

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 Pracownia inżynierii sterowania
Specjalność Sterowanie w układach robotycznych
Jednostka prowadząca Katedra Sterowania i Pomiarów
Nauczyciel odpowiedzialny Tomasz Barciński <Tomasz.Barcinski@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 4,0 ECTS (formy) 4,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny — Grupa obieralna —

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
projektyP2 75 4,01,00zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Umiejętność programowania układów mikroprocesorowych w języku C.
W-2Znajomość metod modelowania i syntezy układów sterowania nieliniowymi obiektami.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Doskonalenie umiejętności modelowania, symulacji i syntezy układów sterowania.
C-2Doskonalenie umiejętności programowania układów mikroprocesorowych w tym implementacji w nich złożonych nieliniowych alogrymtów sterownia.
C-3Doskonalenie umiejętności prowadzenia badań ekperymentalnych.
C-4Doskonalenie umiejętności pracy w grupie i prezentacji uzyskanych wyników

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
projekty
T-P-1Wyprowadzenie modelu matematycznego obiektu sterowania i przygotowanie schematu symulacji. Identyfikacja parametrów obiektu.15
T-P-2Synteza układu sterowania i badania symulacyjne.15
T-P-3Dyskrertyzacja i implementacja algorytmu sterowania w systemie mikroprocesorowym zintegrowanym z obiektem sterowania.30
T-P-4Badania eksperymentalne i korekcja eksperymentalna algorytmu sterowania.15
75

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
projekty
A-P-1Uczestnictwo w zajęciach.75
A-P-2Opracowanie teoretyczne projektu.20
A-P-3Wykonanie dokumentacji projektu.25
120

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Metoda przypadków.
M-2Objaśnienie.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Ocena pracy w grupie po ukończeniu kolejnych etapów projektu.
S-2Ocena formująca: Ocena realizacji kolejnych etapów projektu.
S-3Ocena podsumowująca: Ocena raportu i dokumentacji projektu.
S-4Ocena podsumowująca: Ocena prezentacji projektu.

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_C19_W01
Student ma podstawową wiedzę na temat metod implementacji układów sterowania w systemach mikroprocesorowych, zorientowanego na sterowanie programowania mikrokontrolerów w językach wysokiego poziomu, przeprowadzania testów układów sterowania oraz zna zasady tworzenia dokumentacji projektu.		AR_2A_W05T2A_W03, T2A_W05, T2A_W07—C-1, C-2, C-3, C-4T-P-1, T-P-2, T-P-3, T-P-4M-1, M-2S-1, S-2, S-3, S-4

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_C19_U01
Student potrafi dokonać syntezy układu sterowania nieliniowym obiektem. Student potrafi zdyskretyzować algorytm sterowania. Student potrafi zaimplementować algorytm sterowania w układzie mikroprocesorowym i wykonać badania eksperymentalne.		AR_2A_U03, AR_2A_U04, AR_2A_U05, AR_2A_U09T2A_U09, T2A_U10, T2A_U11, T2A_U12, T2A_U15, T2A_U16, T2A_U17, T2A_U18, T2A_U19—C-1, C-2, C-3T-P-1, T-P-2, T-P-3, T-P-4M-2S-2, S-3

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

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_C19_K01
Student przejawia świadomość konieczności ciągłego uczenia się poprzez aktywne poszukiwanie w literaturze rozwiązań. Student przejawia świadomość ważności organizacji pracy poprzez odpowiedni wybór priorytetów. Student przejawia umiejętnośc pracy w grupie, uczestnicząc w ustalaniu reguł jej pracy i respektując je.		AR_2A_K01, AR_2A_K03T2A_K01, T2A_K03, T2A_K04, T2A_K07—C-4T-P-1, T-P-2, T-P-3, T-P-4M-1S-1, S-4

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_2A_C19_W01
Student ma podstawową wiedzę na temat metod implementacji układów sterowania w systemach mikroprocesorowych, zorientowanego na sterowanie programowania mikrokontrolerów w językach wysokiego poziomu, przeprowadzania testów układów sterowania oraz zna zasady tworzenia dokumentacji projektu.		2,0
3,0Student ma podstawową wiedzę na temat metod implementacji układów sterowania w systemach mikroprocesorowych, zorientowanego na sterowanie programowania mikrokontrolerów w językach wysokiego poziomu, przeprowadzania testów układów sterowania oraz zna zasady tworzenia dokumentacji projektu.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_2A_C19_U01
Student potrafi dokonać syntezy układu sterowania nieliniowym obiektem. Student potrafi zdyskretyzować algorytm sterowania. Student potrafi zaimplementować algorytm sterowania w układzie mikroprocesorowym i wykonać badania eksperymentalne.		2,0
3,0Student potrafi dokonać syntezy układu sterowania nieliniowym obiektem. Student potrafi zdyskretyzować algorytm sterowania. Student potrafi zaimplementować algorytm sterowania w układzie mikroprocesorowym i wykonać badania eksperymentalne.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_2A_C19_K01
Student przejawia świadomość konieczności ciągłego uczenia się poprzez aktywne poszukiwanie w literaturze rozwiązań. Student przejawia świadomość ważności organizacji pracy poprzez odpowiedni wybór priorytetów. Student przejawia umiejętnośc pracy w grupie, uczestnicząc w ustalaniu reguł jej pracy i respektując je.		2,0
3,0Student przejawia świadomość konieczności ciągłego uczenia się poprzez aktywne poszukiwanie w literaturze rozwiązań. Student przejawia świadomość ważności organizacji pracy poprzez odpowiedni wybór priorytetów. Student przejawia umiejętnośc pracy w grupie, uczestnicząc w ustalaniu reguł jej pracy i respektując je.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Mielczarek W., Szeregowe interfejsy cyfrowe, Helion, Warszawa, 1993
  2. Heath S., Embedded Systems Design, Newenes, 2003, 2
  3. Marwedel P., Embedded System Design, Springer, 2011, 2
  4. Golub G.H., Van Loan C.F., Matrix Computations, The Johns Hopkins University Press, 1996, 3
  5. Daca W., Mikrokontrolery - od układów 8-bitowych do 32-bitowych, MIKOM, Warszawa, 2000
  6. Dokumentacja techniczna i materiały wskazane przez prowadzącego

Treści programowe - projekty

KODTreść programowaGodziny
T-P-1Wyprowadzenie modelu matematycznego obiektu sterowania i przygotowanie schematu symulacji. Identyfikacja parametrów obiektu.15
T-P-2Synteza układu sterowania i badania symulacyjne.15
T-P-3Dyskrertyzacja i implementacja algorytmu sterowania w systemie mikroprocesorowym zintegrowanym z obiektem sterowania.30
T-P-4Badania eksperymentalne i korekcja eksperymentalna algorytmu sterowania.15
75

Formy aktywności - projekty

KODForma aktywnościGodziny
A-P-1Uczestnictwo w zajęciach.75
A-P-2Opracowanie teoretyczne projektu.20
A-P-3Wykonanie dokumentacji projektu.25
120
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_2A_C19_W01Student ma podstawową wiedzę na temat metod implementacji układów sterowania w systemach mikroprocesorowych, zorientowanego na sterowanie programowania mikrokontrolerów w językach wysokiego poziomu, przeprowadzania testów układów sterowania oraz zna zasady tworzenia dokumentacji projektu.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_2A_W05Ma poszerzoną i ugruntowaną wiedzę z zakresu programowalnych urządzeń automatyki oraz metod projektowania układów sterowania złożonymi procesami technologicznymi wykorzystującymi te urządzenia, oraz zna ich trendy rozwojowe.
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_W07zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu złożonych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Doskonalenie umiejętności modelowania, symulacji i syntezy układów sterowania.
C-2Doskonalenie umiejętności programowania układów mikroprocesorowych w tym implementacji w nich złożonych nieliniowych alogrymtów sterownia.
C-3Doskonalenie umiejętności prowadzenia badań ekperymentalnych.
C-4Doskonalenie umiejętności pracy w grupie i prezentacji uzyskanych wyników
Treści programoweT-P-1Wyprowadzenie modelu matematycznego obiektu sterowania i przygotowanie schematu symulacji. Identyfikacja parametrów obiektu.
T-P-2Synteza układu sterowania i badania symulacyjne.
T-P-3Dyskrertyzacja i implementacja algorytmu sterowania w systemie mikroprocesorowym zintegrowanym z obiektem sterowania.
T-P-4Badania eksperymentalne i korekcja eksperymentalna algorytmu sterowania.
Metody nauczaniaM-1Metoda przypadków.
M-2Objaśnienie.
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena pracy w grupie po ukończeniu kolejnych etapów projektu.
S-2Ocena formująca: Ocena realizacji kolejnych etapów projektu.
S-3Ocena podsumowująca: Ocena raportu i dokumentacji projektu.
S-4Ocena podsumowująca: Ocena prezentacji projektu.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student ma podstawową wiedzę na temat metod implementacji układów sterowania w systemach mikroprocesorowych, zorientowanego na sterowanie programowania mikrokontrolerów w językach wysokiego poziomu, przeprowadzania testów układów sterowania oraz zna zasady tworzenia dokumentacji projektu.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_2A_C19_U01Student potrafi dokonać syntezy układu sterowania nieliniowym obiektem. Student potrafi zdyskretyzować algorytm sterowania. Student potrafi zaimplementować algorytm sterowania w układzie mikroprocesorowym i wykonać badania eksperymentalne.
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.
AR_2A_U05Potrafi wybrać, skonfigurować i uruchomić system sterowania złożonym procesem technologicznym wykorzystujący programowalne urządzenia automatyki, umie ocenić przydatność nowych rozwiązań w tej dziedzinie.
AR_2A_U09Potrafi zaprojektować układ sterowania złożonym obiektem mechanicznym, dobrać urządzenia wykonawcze oraz pomiarowe oraz zaimplementować algorytm sterowania w systemie mikroprocesorowym.
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_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_U16potrafi zaproponować ulepszenia (usprawnienia) istniejących rozwiązań technicznych
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-1Doskonalenie umiejętności modelowania, symulacji i syntezy układów sterowania.
C-2Doskonalenie umiejętności programowania układów mikroprocesorowych w tym implementacji w nich złożonych nieliniowych alogrymtów sterownia.
C-3Doskonalenie umiejętności prowadzenia badań ekperymentalnych.
Treści programoweT-P-1Wyprowadzenie modelu matematycznego obiektu sterowania i przygotowanie schematu symulacji. Identyfikacja parametrów obiektu.
T-P-2Synteza układu sterowania i badania symulacyjne.
T-P-3Dyskrertyzacja i implementacja algorytmu sterowania w systemie mikroprocesorowym zintegrowanym z obiektem sterowania.
T-P-4Badania eksperymentalne i korekcja eksperymentalna algorytmu sterowania.
Metody nauczaniaM-2Objaśnienie.
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Ocena realizacji kolejnych etapów projektu.
S-3Ocena podsumowująca: Ocena raportu i dokumentacji projektu.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi dokonać syntezy układu sterowania nieliniowym obiektem. Student potrafi zdyskretyzować algorytm sterowania. Student potrafi zaimplementować algorytm sterowania w układzie mikroprocesorowym i wykonać badania eksperymentalne.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_2A_C19_K01Student przejawia świadomość konieczności ciągłego uczenia się poprzez aktywne poszukiwanie w literaturze rozwiązań. Student przejawia świadomość ważności organizacji pracy poprzez odpowiedni wybór priorytetów. Student przejawia umiejętnośc pracy w grupie, uczestnicząc w ustalaniu reguł jej pracy i respektując je.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_2A_K01Ma świadomość roli społecznej absolwenta uczelni technicznej, a zwłaszcza rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie, formułowania i przekazywania społeczeństwu – m.in. poprzez środki masowego przekazu, informacji i opinii dotyczących osiągnięć automatyki i robotyki i innych aspektów działalności inżyniera – automatyka i robotyka, podejmuje starania, aby przekazać takie informacje i opinie w sposób powszechnie zrozumiały przedstawiając różne punkty widzenia
AR_2A_K03Potrafi odpowiednio określić priorytety służące realizacji określonego przez siebie i innych zadania współdziałając i pracując w grupie, przyjmując w niej różne role
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_K01rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie; potrafi inspirować i organizować proces uczenia się innych osób
T2A_K03potrafi współdziałać i pracować w grupie, przyjmując w niej różne role
T2A_K04potrafi odpowiednio określić priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub innych zadania
T2A_K07ma świadomość roli społecznej absolwenta uczelni technicznej, a zwłaszcza rozumie potrzebę formułowania i przekazywania społeczeństwu, w szczególności poprzez środki masowego przekazu, informacji i opinii dotyczących osiągnięć techniki i innych aspektów działalności inżynierskiej; podejmuje starania, aby przekazać takie informacje i opnie w sposób powszechnie zrozumiały, z uzasadnieniem różnych punktów widzenia
Cel przedmiotuC-4Doskonalenie umiejętności pracy w grupie i prezentacji uzyskanych wyników
Treści programoweT-P-1Wyprowadzenie modelu matematycznego obiektu sterowania i przygotowanie schematu symulacji. Identyfikacja parametrów obiektu.
T-P-2Synteza układu sterowania i badania symulacyjne.
T-P-3Dyskrertyzacja i implementacja algorytmu sterowania w systemie mikroprocesorowym zintegrowanym z obiektem sterowania.
T-P-4Badania eksperymentalne i korekcja eksperymentalna algorytmu sterowania.
Metody nauczaniaM-1Metoda przypadków.
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena pracy w grupie po ukończeniu kolejnych etapów projektu.
S-4Ocena podsumowująca: Ocena prezentacji projektu.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student przejawia świadomość konieczności ciągłego uczenia się poprzez aktywne poszukiwanie w literaturze rozwiązań. Student przejawia świadomość ważności organizacji pracy poprzez odpowiedni wybór priorytetów. Student przejawia umiejętnośc pracy w grupie, uczestnicząc w ustalaniu reguł jej pracy i respektując je.
3,5
4,0
4,5
5,0