ZUT - Krajowe Ramy Kwalifikacji / Rok 2014/2015 / Wydział Elektryczny / Elektronika i telekomunikacja (S1) / Sylabus przedmiotu

Wydział Elektryczny - Elektronika i telekomunikacja (S1)

Sylabus przedmiotu Podstawy sterowania i analizy sygnałów:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów	Elektronika i telekomunikacja
Forma studiów	studia stacjonarne	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 dydaktyczna	KOD	Semestr	Godziny	ECTS	Waga	Zaliczenie
wykłady	W	4	30	2,0	0,62	zaliczenie
laboratoria	L	4	30	2,0	0,38	zaliczenie

Wymagania wstępne

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

Cele przedmiotu

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

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KOD	Treść programowa	Godziny
laboratoria
T-L-1	Charakterystyki czasowe układów dynamicznych.	2
T-L-2	Zastosowanie przekształcenia Laplace'a w układach sterowania.	2
T-L-3	Zastosowanie przekształcenia Fouriera do analizy częstotliwosciowej.	2
T-L-4	Charakterystyki częstotliwościowe elementów automatyki.	2
T-L-5	Regulatory - charakterystyki czasowe i częstotliwościowe.	2
T-L-6	Modelowanie układów sterowania.	2
T-L-7	Statyczne i astatyczne układy sterowania.	2
T-L-8	Kaskadowy układ sterowania.	2
T-L-9	Częstotliwościowa analiza sygnałów.	2
T-L-10	Momenty procesów losowych.	4
T-L-11	Funkcja korelacji.	2
T-L-12	Stacjonarność sygnałów w układach dynamicznych.	2
T-L-13	Zakłócenia losowe w układach sterowania.	2
T-L-14	Kolokwium zaliczeniowe.	2
		30
wykłady
T-W-1	Matematyczny opis dynamiki urządzeń i układów.	2
T-W-2	Przekształcenie Laplace’a w analizie sygnałów i systemów.	2
T-W-3	Przekształcenie Fouriera w analizie sygnałów i systemów - charakterystyki częstotliwościowe.	2
T-W-4	Układy sterowania ze sprzężeniem zwrotnym.	2
T-W-5	Struktury układów sterowania.	2
T-W-6	Transmitancja operatorowa obiektów i układów.	2
T-W-7	Regulatory – podstawowe struktury, charakterystyki i właściwości.	2
T-W-8	Modele układów sterowania.	2
T-W-9	Stabilność i jakość sterowania.	2
T-W-10	Elementy analizy sygnalów.	2
T-W-11	Procesy losowe - podstawy opisu matematycznego.	4
T-W-12	Procesy i sygnały stacjonarne i ergodyczne.	2
T-W-13	Modele zmiennych losowych i ich zastosowania.	2
T-W-14	Zaliczenie sprawdzające.	2
		30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KOD	Forma aktywności	Godziny
laboratoria
A-L-1	Uczestnictwo w zajęciach.	30
A-L-2	Przygotowanie do zajęć.	15
A-L-3	Wykonanie sprawozdań i przygotowanie do zaliczenia.	15
		60
wykłady
A-W-1	Uczestnictwo w zajęciach.	30
A-W-2	Studiowanie literatury.	15
A-W-3	Przygotowanie do zaliczenia.	15
		60

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KOD	Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1	Wykład informacyjny.
M-2	Wykład problemowy z wyprowadzaniem wzorów i rozwiązywaniem przykładów na żywo.
M-3	Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera.

Sposoby oceny

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

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób 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_W14	T1A_W02, T1A_W03, T1A_W04	—	C-2, C-3, C-5, C-1, C-4	T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-6, T-L-7, T-L-9, T-L-10, T-L-11, T-L-12	M-2, M-1, M-3	S-1, S-2

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób 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_U07	T1A_U08, T1A_U09	—	C-2, C-3, C-5, C-1, C-4	T-L-2, T-L-3, T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-L-9, T-L-10, T-L-11, T-L-12	M-2, M-1, M-3	S-1, S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium 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
	3,0	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.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium 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
	3,0	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.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Literatura podstawowa

Robert A. Gabel, Richard A. Roberts, Sygnały i systemy liniowe, WNT, Warszawa, 1978, 1
Tadeusz Kaczorek, Teoria sterowania, PWN, Warszawa, 1981, 1, tom 1 i 2
Jacek M. Wojciechowski, Sygnały i systemy, WKŁ, Warszawa, 2008, 1
Papoulis A., Prawdopodobieństwo, zmienne losowe i procesy stochastyczne, WNT, Warszawa, 1972, 1
Zbigniew Emirsajłow, Teoria układów sterowania, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskie, Szczecin, 2000, 1

Literatura dodatkowa

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

Treści programowe - laboratoria

KOD	Treść programowa	Godziny
T-L-1	Charakterystyki czasowe układów dynamicznych.	2
T-L-2	Zastosowanie przekształcenia Laplace'a w układach sterowania.	2
T-L-3	Zastosowanie przekształcenia Fouriera do analizy częstotliwosciowej.	2
T-L-4	Charakterystyki częstotliwościowe elementów automatyki.	2
T-L-5	Regulatory - charakterystyki czasowe i częstotliwościowe.	2
T-L-6	Modelowanie układów sterowania.	2
T-L-7	Statyczne i astatyczne układy sterowania.	2
T-L-8	Kaskadowy układ sterowania.	2
T-L-9	Częstotliwościowa analiza sygnałów.	2
T-L-10	Momenty procesów losowych.	4
T-L-11	Funkcja korelacji.	2
T-L-12	Stacjonarność sygnałów w układach dynamicznych.	2
T-L-13	Zakłócenia losowe w układach sterowania.	2
T-L-14	Kolokwium zaliczeniowe.	2
		30

Treści programowe - wykłady

KOD	Treść programowa	Godziny
T-W-1	Matematyczny opis dynamiki urządzeń i układów.	2
T-W-2	Przekształcenie Laplace’a w analizie sygnałów i systemów.	2
T-W-3	Przekształcenie Fouriera w analizie sygnałów i systemów - charakterystyki częstotliwościowe.	2
T-W-4	Układy sterowania ze sprzężeniem zwrotnym.	2
T-W-5	Struktury układów sterowania.	2
T-W-6	Transmitancja operatorowa obiektów i układów.	2
T-W-7	Regulatory – podstawowe struktury, charakterystyki i właściwości.	2
T-W-8	Modele układów sterowania.	2
T-W-9	Stabilność i jakość sterowania.	2
T-W-10	Elementy analizy sygnalów.	2
T-W-11	Procesy losowe - podstawy opisu matematycznego.	4
T-W-12	Procesy i sygnały stacjonarne i ergodyczne.	2
T-W-13	Modele zmiennych losowych i ich zastosowania.	2
T-W-14	Zaliczenie sprawdzające.	2
		30

Formy aktywności - laboratoria

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-L-1	Uczestnictwo w zajęciach.	30
A-L-2	Przygotowanie do zajęć.	15
A-L-3	Wykonanie sprawozdań i przygotowanie do zaliczenia.	15
		60

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-W-1	Uczestnictwo w zajęciach.	30
A-W-2	Studiowanie literatury.	15
A-W-3	Przygotowanie do zaliczenia.	15
		60

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	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.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	ET_1A_W12	Ma podstawową wiedzę w zakresie podstaw sterowania i automatyki.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	ET_1A_W14	Ma uporządkowaną wiedzę w zakresie teorii obwodów elektrycznych oraz w zakresie teorii sygnałów i metod ich przetwarzania.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	T1A_W02	ma podstawową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów
	T1A_W03	ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
	T1A_W04	ma szczegółową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotu	C-2	Ukształtowanie umiejętności z zakresu wykorzystania przekształceń Laplace'a i Fouriera.
	C-3	Umiejętność tworzenia charakterystyk częstotliwościowych, analiza widmowa sygnałów.
	C-5	Umiejętność analizy procesów i sygnałów losowych.
	C-1	Zapoznanie studentów z matematycznym opisem sygnałów i układów dynamicznych.
	C-4	Zapoznanie studentów z wybranymi zagadnieniami sterowania.
Treści programowe	T-L-1	Charakterystyki czasowe układów dynamicznych.
	T-L-2	Zastosowanie przekształcenia Laplace'a w układach sterowania.
	T-L-3	Zastosowanie przekształcenia Fouriera do analizy częstotliwosciowej.
	T-L-4	Charakterystyki częstotliwościowe elementów automatyki.
	T-L-6	Modelowanie układów sterowania.
	T-L-7	Statyczne i astatyczne układy sterowania.
	T-L-9	Częstotliwościowa analiza sygnałów.
	T-L-10	Momenty procesów losowych.
	T-L-11	Funkcja korelacji.
	T-L-12	Stacjonarność sygnałów w układach dynamicznych.
Metody nauczania	M-2	Wykład problemowy z wyprowadzaniem wzorów i rozwiązywaniem przykładów na żywo.
	M-1	Wykład informacyjny.
	M-3	Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera.
Sposób oceny	S-1	Ocena formująca: na podstawie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych i kolokwium zaliczającego
Sposób oceny	S-2	Ocena formująca: na podstawie zaliczenia pisemnego wykładów
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0
	3,0	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.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	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.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	ET_1A_U07	Potrafi 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 kształcenia	T1A_U08	potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
	T1A_U09	potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
Cel przedmiotu	C-2	Ukształtowanie umiejętności z zakresu wykorzystania przekształceń Laplace'a i Fouriera.
	C-3	Umiejętność tworzenia charakterystyk częstotliwościowych, analiza widmowa sygnałów.
	C-5	Umiejętność analizy procesów i sygnałów losowych.
	C-1	Zapoznanie studentów z matematycznym opisem sygnałów i układów dynamicznych.
	C-4	Zapoznanie studentów z wybranymi zagadnieniami sterowania.
Treści programowe	T-L-2	Zastosowanie przekształcenia Laplace'a w układach sterowania.
	T-L-3	Zastosowanie przekształcenia Fouriera do analizy częstotliwosciowej.
	T-L-5	Regulatory - charakterystyki czasowe i częstotliwościowe.
	T-L-6	Modelowanie układów sterowania.
	T-L-7	Statyczne i astatyczne układy sterowania.
	T-L-9	Częstotliwościowa analiza sygnałów.
	T-L-10	Momenty procesów losowych.
	T-L-11	Funkcja korelacji.
	T-L-12	Stacjonarność sygnałów w układach dynamicznych.
Metody nauczania	M-2	Wykład problemowy z wyprowadzaniem wzorów i rozwiązywaniem przykładów na żywo.
	M-1	Wykład informacyjny.
	M-3	Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera.
Sposób oceny	S-1	Ocena formująca: na podstawie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych i kolokwium zaliczającego
Sposób oceny	S-2	Ocena formująca: na podstawie zaliczenia pisemnego wykładów
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0
	3,0	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.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0