Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Elektronika i telekomunikacja (N1)

Sylabus przedmiotu Podstawy sterowania i analizy sygnałów:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Elektronika i telekomunikacja
Forma studiów studia niestacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Podstawy sterowania i analizy sygnałów
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Inżynierii Systemów, Sygnałów i Elektroniki
Nauczyciel odpowiedzialny Roman Kaszyński <Roman.Kaszynski@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Adam Żuchowski <Adam.Zuchowski@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 4,0 ECTS (formy) 4,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny 1 Grupa obieralna 2

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW4 9 2,00,62zaliczenie
laboratoriaL4 21 2,00,38zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Rachunek różniczkowy i całkowy, równania różniczkowe, przekształcenie Laplace'a, przekształcenie Fouriera.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z matematycznym opisem sygnałów i układów dynamicznych. Podstawy sterowania i analizy sygnałów
C-2Ukształtowanie umiejętności z zakresu wykorzystania przekształceń Laplace'a i Fouriera. Podstawy sterowania i analizy sygnałów
C-3Umiejętność tworzenia charakterystyk częstotliwościowych, analiza widmowa sygnałów. Podstawy sterowania i analizy sygnałów
C-4Zapoznanie studentów z wybranymi zagadnieniami sterowania. Podstawy sterowania i analizy sygnałów
C-5Umiejętność analizy procesów i sygnałów losowych.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Charakterystyki czasowe układów dynamicznych.2
T-L-2Charakterystyki częstotliwościowe elementów automatyki.2
T-L-3Regulatory - charakterystyki czasowe i częstotliwościowe.2
T-L-4Modelowanie układów sterowania.2
T-L-5Statyczne i astatyczne układy sterowania.2
T-L-6Kaskadowy układ sterowania.2
T-L-7Momenty procesów losowych.2
T-L-8Funkcja korelacji.2
T-L-9Stacjonarność sygnałów w układach dynamicznych.2
T-L-10Zakłócenia losowe w układach sterowania.2
T-L-11Kolokwium zaliczeniowe.1
21
wykłady
T-W-1Matematyczny opis dynamiki urządzeń i układów.1
T-W-2Układy sterowania ze sprzężeniem zwrotnym2
T-W-3Transmitancja operatorowa obiektów i układów.1
T-W-4Transmitancja widmowa układu dynamicznego.1
T-W-5Charakterystyki częstotliwościowe układów sterowania.1
T-W-6Regulatory – podstawowe struktury charakterystyki i właściwości.1
T-W-7Stabilność układów dynamicznych1
T-W-8Zaliczenie sprawdzające1
9

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach.21
A-L-2Przygotowanie do zajęć.22
A-L-3Wykonanie sprawozdań i przygotowanie do zaliczenia.17
60
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach9
A-W-2Studiowanie literatury21
A-W-3Przygotowanie do zaliczenia30
60

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny.
M-2Wykład problemowy z wyprowadzaniem wzorów i rozwiązywaniem przykładów na żywo. Podstawy sterowania i analizy sygnałów.
M-3Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: na podstawie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych i kolokwium zaliczającego
S-2Ocena formująca: na podstawie zaliczenia pisemnego wykładów

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
ET_1A_O01.1_W01
Student zna metody opisu matematycznego prostych układów dynamicznych, zna wlaściwości przekształcenia Laplace'a i Fouriera potrzebne do analizy prostych układów sterowania, zna charakterystyki częstotliwosciowe prostych elementów, zna podstawowe metody modelowania prostych układów sterowania, zna podstawowe metody analizy widmowej wybranych sygnałów, zna podstawowe metody analizy procesów i sygnałów losowych.
ET_1A_W12, ET_1A_W14T1A_W02, T1A_W03, T1A_W04C-1, C-3, C-5T-W-1, T-W-2, T-W-7, T-L-2, T-L-7, T-L-9M-1, M-2, M-3S-1, S-2

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
ET_1A_O01.1_U01
Student potrafi utworzyć opis matematyczny prostych układów dynamicznych, potrafi zastosować przekształcenia Laplace'a i Fouriera do analizy podstawowych układów sterowania, sporządzić charakterystyki częstotliwosciowe, modelować oraz analizować proste układy sterowania, potrafi przeprowadzić podstawową analizę wtdmową wybranych sygnałów, zna podstawowe metody analizy procesów i sygnałów losowych
ET_1A_U07T1A_U08, T1A_U09C-2, C-3, C-4, C-5T-L-3, T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-L-10M-1, M-3S-1, S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
ET_1A_O01.1_W01
Student zna metody opisu matematycznego prostych układów dynamicznych, zna wlaściwości przekształcenia Laplace'a i Fouriera potrzebne do analizy prostych układów sterowania, zna charakterystyki częstotliwosciowe prostych elementów, zna podstawowe metody modelowania prostych układów sterowania, zna podstawowe metody analizy widmowej wybranych sygnałów, zna podstawowe metody analizy procesów i sygnałów losowych.
2,0
3,0Student zna metody opisu matematycznego prostych układów dynamicznych, zna wlaściwości przekształcenia Laplace'a i Fouriera potrzebne do analizy prostych układów sterowania, zna charakterystyki częstotliwosciowe prostych elementów, zna podstawowe metody modelowania prostych układów sterowania, zna podstawowe metody analizy widmowej wybranych sygnałów, zna podstawowe metody analizy procesów i sygnałów losowych.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
ET_1A_O01.1_U01
Student potrafi utworzyć opis matematyczny prostych układów dynamicznych, potrafi zastosować przekształcenia Laplace'a i Fouriera do analizy podstawowych układów sterowania, sporządzić charakterystyki częstotliwosciowe, modelować oraz analizować proste układy sterowania, potrafi przeprowadzić podstawową analizę wtdmową wybranych sygnałów, zna podstawowe metody analizy procesów i sygnałów losowych
2,0
3,0Student potrafi utworzyć opis matematyczny prostych układów dynamicznych, potrafi zastosować przekształcenia Laplace'a i Fouriera do analizy podstawowych układów sterowania, sporządzić charakterystyki częstotliwosciowe, modelować oraz analizować proste układy sterowania, potrafi przeprowadzić podstawową analizę wtdmową wybranych sygnałów, zna podstawowe metody analizy procesów i sygnałów losowych
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Robert A. Gabel, Richard A. Roberts, Sygnały i systemy liniowe, WNT, Warszawa, 1978, 1
  2. Tadeusz Kaczorek, Teoria sterowania, PWN, Warszawa, 1981, 1
  3. Jacek M. Wojciechowski, Sygnały i systemy, WKŁ, Warszawa, 2008, 1
  4. Papoulis A., Prawdopodobieństwo, zmienne losowe i procesy stochastyczne, WNT, Warszawa, 1972, 1

Literatura dodatkowa

  1. Jerzy Szabatin, Podstawy teorii sygnałów, WKŁ, Warszawa, 1982

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Charakterystyki czasowe układów dynamicznych.2
T-L-2Charakterystyki częstotliwościowe elementów automatyki.2
T-L-3Regulatory - charakterystyki czasowe i częstotliwościowe.2
T-L-4Modelowanie układów sterowania.2
T-L-5Statyczne i astatyczne układy sterowania.2
T-L-6Kaskadowy układ sterowania.2
T-L-7Momenty procesów losowych.2
T-L-8Funkcja korelacji.2
T-L-9Stacjonarność sygnałów w układach dynamicznych.2
T-L-10Zakłócenia losowe w układach sterowania.2
T-L-11Kolokwium zaliczeniowe.1
21

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Matematyczny opis dynamiki urządzeń i układów.1
T-W-2Układy sterowania ze sprzężeniem zwrotnym2
T-W-3Transmitancja operatorowa obiektów i układów.1
T-W-4Transmitancja widmowa układu dynamicznego.1
T-W-5Charakterystyki częstotliwościowe układów sterowania.1
T-W-6Regulatory – podstawowe struktury charakterystyki i właściwości.1
T-W-7Stabilność układów dynamicznych1
T-W-8Zaliczenie sprawdzające1
9

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach.21
A-L-2Przygotowanie do zajęć.22
A-L-3Wykonanie sprawozdań i przygotowanie do zaliczenia.17
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach9
A-W-2Studiowanie literatury21
A-W-3Przygotowanie do zaliczenia30
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaET_1A_O01.1_W01Student zna metody opisu matematycznego prostych układów dynamicznych, zna wlaściwości przekształcenia Laplace'a i Fouriera potrzebne do analizy prostych układów sterowania, zna charakterystyki częstotliwosciowe prostych elementów, zna podstawowe metody modelowania prostych układów sterowania, zna podstawowe metody analizy widmowej wybranych sygnałów, zna podstawowe metody analizy procesów i sygnałów losowych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówET_1A_W12Ma podstawową wiedzę w zakresie podstaw sterowania i automatyki.
ET_1A_W14Ma uporządkowaną wiedzę w zakresie teorii obwodów elektrycznych oraz w zakresie teorii sygnałów i metod ich przetwarzania.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_W02ma podstawową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów
T1A_W03ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_W04ma szczegółową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z matematycznym opisem sygnałów i układów dynamicznych. Podstawy sterowania i analizy sygnałów
C-3Umiejętność tworzenia charakterystyk częstotliwościowych, analiza widmowa sygnałów. Podstawy sterowania i analizy sygnałów
C-5Umiejętność analizy procesów i sygnałów losowych.
Treści programoweT-W-1Matematyczny opis dynamiki urządzeń i układów.
T-W-2Układy sterowania ze sprzężeniem zwrotnym
T-W-7Stabilność układów dynamicznych
T-L-2Charakterystyki częstotliwościowe elementów automatyki.
T-L-7Momenty procesów losowych.
T-L-9Stacjonarność sygnałów w układach dynamicznych.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny.
M-2Wykład problemowy z wyprowadzaniem wzorów i rozwiązywaniem przykładów na żywo. Podstawy sterowania i analizy sygnałów.
M-3Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera.
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: na podstawie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych i kolokwium zaliczającego
S-2Ocena formująca: na podstawie zaliczenia pisemnego wykładów
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student zna metody opisu matematycznego prostych układów dynamicznych, zna wlaściwości przekształcenia Laplace'a i Fouriera potrzebne do analizy prostych układów sterowania, zna charakterystyki częstotliwosciowe prostych elementów, zna podstawowe metody modelowania prostych układów sterowania, zna podstawowe metody analizy widmowej wybranych sygnałów, zna podstawowe metody analizy procesów i sygnałów losowych.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaET_1A_O01.1_U01Student potrafi utworzyć opis matematyczny prostych układów dynamicznych, potrafi zastosować przekształcenia Laplace'a i Fouriera do analizy podstawowych układów sterowania, sporządzić charakterystyki częstotliwosciowe, modelować oraz analizować proste układy sterowania, potrafi przeprowadzić podstawową analizę wtdmową wybranych sygnałów, zna podstawowe metody analizy procesów i sygnałów losowych
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówET_1A_U07Potrafi dokonać analizy sygnałów i prostych systemów przetwarzania sygnałów w dziedzinie czasu i częstotliwości, stosując techniki analogowe i cyfrowe oraz odpowiednie narzędzia sprzętowe i programowe.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
T1A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
Cel przedmiotuC-2Ukształtowanie umiejętności z zakresu wykorzystania przekształceń Laplace'a i Fouriera. Podstawy sterowania i analizy sygnałów
C-3Umiejętność tworzenia charakterystyk częstotliwościowych, analiza widmowa sygnałów. Podstawy sterowania i analizy sygnałów
C-4Zapoznanie studentów z wybranymi zagadnieniami sterowania. Podstawy sterowania i analizy sygnałów
C-5Umiejętność analizy procesów i sygnałów losowych.
Treści programoweT-L-3Regulatory - charakterystyki czasowe i częstotliwościowe.
T-L-5Statyczne i astatyczne układy sterowania.
T-L-6Kaskadowy układ sterowania.
T-L-7Momenty procesów losowych.
T-L-10Zakłócenia losowe w układach sterowania.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny.
M-3Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera.
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: na podstawie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych i kolokwium zaliczającego
S-2Ocena formująca: na podstawie zaliczenia pisemnego wykładów
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi utworzyć opis matematyczny prostych układów dynamicznych, potrafi zastosować przekształcenia Laplace'a i Fouriera do analizy podstawowych układów sterowania, sporządzić charakterystyki częstotliwosciowe, modelować oraz analizować proste układy sterowania, potrafi przeprowadzić podstawową analizę wtdmową wybranych sygnałów, zna podstawowe metody analizy procesów i sygnałów losowych
3,5
4,0
4,5
5,0