Wydział Elektryczny - Elektrotechnika (N2)
specjalność: Systemy elektroenergetyczne
Sylabus przedmiotu Analiza i projektowanie obwodów elektrycznych:
Informacje podstawowe
Kierunek studiów | Elektrotechnika | ||
---|---|---|---|
Forma studiów | studia niestacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
Obszary studiów | nauk technicznych, studiów inżynierskich | ||
Profil | ogólnoakademicki | ||
Moduł | — | ||
Przedmiot | Analiza i projektowanie obwodów elektrycznych | ||
Specjalność | przedmiot wspólny | ||
Jednostka prowadząca | Katedra Elektrotechnologii i Diagnostyki | ||
Nauczyciel odpowiedzialny | Konstanty Gawrylczyk <Konstanty.Gawrylczyk@zut.edu.pl> | ||
Inni nauczyciele | Konstanty Gawrylczyk <Konstanty.Gawrylczyk@zut.edu.pl>, Marcin Ziółkowski <Marcin.Ziolkowski@zut.edu.pl> | ||
ECTS (planowane) | 5,0 | ECTS (formy) | 5,0 |
Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
KOD | Wymaganie wstępne |
---|---|
W-1 | Znajomość podstaw informatyki |
W-2 | Znajomość podstaw elektrotechniki |
Cele przedmiotu
KOD | Cel modułu/przedmiotu |
---|---|
C-1 | Opanowanie numerycznych i analitycznych metod analizy obwodów elektrycznych. |
C-2 | Umiejętność formułowania zadań projektowych, a następnie ich rozwiązywania. |
C-3 | Umiejętność wyboru optymalnej metody rozwiązania oraz adekwatnego oprogramowania narzędziowego. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
KOD | Treść programowa | Godziny |
---|---|---|
projekty | ||
T-P-1 | Formowanie równań do analizy układu stałoprądowego. | 2 |
T-P-2 | Formowanie równań układu aktywnego. | 2 |
T-P-3 | Analiza numeryczna w dziedzinie czasu. Metoda zmiennych stanu oraz zastosowanie modeli L i C. | 2 |
T-P-4 | Wyznaczanie wrażliwości metodą bezpośrednią. Porównanie z wynikami uzyskanymi przy pomocy SPICE'a. | 2 |
T-P-5 | Wyznaczanie wrażliwości metodą Tellegena lub metodą układu przyrostowego. | 2 |
T-P-6 | Projektowanie układu stałoprądowego z użyciem metod optymalizacji. | 2 |
T-P-7 | Projektowanie charakterystyk częstotliwościowych przy użyciu metod optymalizacji. | 4 |
T-P-8 | Metody stochastyczne w projektowaniu obwodów. | 2 |
18 | ||
wykłady | ||
T-W-1 | Analiza numeryczna obwodów elektrycznych. Struktura obwodów. Topologia sieci. Formułowanie równań. Równania w dziedzinie czasu i ich metody rozwiązywania. | 2 |
T-W-2 | Komputerowe modele elementów układu. Klasyfikacja modeli ze względu na szerokość pasma i zakres amplitud sygnału. Hierarchia modeli. Modele indukcyjności wzajemnych, transformatorów, konwerterów i inwerterów. Modele przyrządów półprzewodnikowych. | 2 |
T-W-3 | Analiza w dziedzinie czasu. Określanie rzędu układu oraz interpretacja wyjątków. Metoda zmiennych stanu. Modele pojemności oraz indukcyjności liniowej. | 2 |
T-W-4 | Formułowanie równań dla sieci liniowych i nieliniowych metodą potencjałów węzłowych. Algorytm Newtona-Raphsona dla układu równań. | 2 |
T-W-5 | Podstawowe definicje i algorytmy analizy wrażliwości. Twierdzenie Tellegena. Zastosowanie do prostego układu rezystancyjnego. | 2 |
T-W-6 | Układy przyrostowe. Idea metody i realizacja numeryczna. Wyznaczenie wrażliwości prostego układu metodą układu przyrostowego. | 2 |
T-W-7 | Układy dołączone w dziedzinie częstotliwości. Składniki wrażliwościowe. Wybór pobudzenia układu dołączonego stosownie do zagadnienia. | 2 |
T-W-8 | Układy dołączone w dziedzinie czasu. Przykład analizy wrażliwości w dziedzinie czasu. Wyznaczanie gradientu kwadratowej funkcji błędu. | 2 |
T-W-9 | Wyznaczanie wrażliwości z symbolicznej postaci funkcji obwodu. Zastosowanie modeli dołączonych do wyznaczania szumów układów. | 2 |
T-W-10 | Wykorzystanie metod optymalizacji bezgradientowej do projektowania obwodów. Szybkość zbieżności zadania projektowego. Praktyczne aspekty stabilności rozwiązań. | 2 |
T-W-11 | Wykorzystanie metod optymalizacji gradientowej do projektowania obwodów. Analiza wrażliwości jako źródło informacji gradientowej w optymalizacji. Jakobian. Zadania nadokreślone i ich metody rozwiązywania. | 2 |
T-W-12 | Przykłady zadań projektowych wykonanych w oparciu o optymalizację bezgradientową Hooka-Jeevesa oraz Gaussa-Seidela. | 2 |
T-W-13 | Przykłady zadań projektowych wykonanych w opaciu o metodę gradientowej optymalizacji z analizą wrażliwości. | 2 |
T-W-14 | Algorytmy genetyczne i algorytmy Monte Carlo w zastosowaniu do projektowania układów. | 2 |
T-W-15 | Zaawansowane projekty obwodów elektrycznych. | 2 |
30 |
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
KOD | Forma aktywności | Godziny |
---|---|---|
projekty | ||
A-P-1 | Uczestnictwo w zajęciach - wykonanie indywidualnych projektów obwodów o zróżnicowanym stopniu trudności. | 18 |
A-P-2 | Samodzielne przygotowanie projektów i sprawozdań. | 42 |
60 | ||
wykłady | ||
A-W-1 | Uczestnictwo w wykładzie. | 30 |
A-W-2 | Utrwalenie i pogłębienie wiadomości. | 45 |
A-W-3 | Przygotowanie do zaliczenia. | 15 |
90 |
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
---|---|
M-1 | Wykład informacyjny. |
M-2 | Projektowanie indywidualnych układów elektrycznych. |
Sposoby oceny
KOD | Sposób oceny |
---|---|
S-1 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne wykładu. |
S-2 | Ocena formująca: Wykonanie i zaliczenie zestawu projektów indywidualnych. |
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 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
EL_2A_C02_W01 Ma wiedzę z zakresie syntezy obwodów elektrycznych | EL_2A_W02 | T2A_W01, T2A_W03, T2A_W04 | — | C-2, C-1, C-3 | T-W-4, T-W-7, T-W-11, T-W-13, T-W-10, T-W-1, T-W-9, T-W-12, T-W-15, T-W-5, T-W-6, T-W-8, T-W-14, T-W-2, T-W-3 | M-2, M-1 | S-1 |
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 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
EL_2A_C02_U01 Potrafi prezentować wyniki projektu oraz przedyskutować wyniki | EL_2A_U04 | T2A_U02, T2A_U04, T2A_U07 | — | C-2 | T-P-1, T-P-8, T-P-6, T-P-7, T-P-2, T-P-4, T-P-5, T-P-3 | M-2 | S-2 |
EL_2A_C02_U02 Potrafi dobrać użyte modele i metodę projektowania układu elektrycznego | EL_2A_U07 | T2A_U08, T2A_U15, T2A_U17 | — | C-1, C-3 | T-P-1, T-P-2, T-P-4, T-P-3 | M-2 | S-2 |
EL_2A_C02_U03 Potrafi zaprojektować i zoptymalizować obwód elektryczny wykorzystując analizę wrażliwości itolerancji | EL_2A_U18 | T2A_U08, T2A_U09 | — | C-2, C-1, C-3 | T-P-8, T-P-6, T-P-7, T-P-5 | M-2 | S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
EL_2A_C02_W01 Ma wiedzę z zakresie syntezy obwodów elektrycznych | 2,0 | |
3,0 | Ma wiedzę w zakresie syntezy obwodów elektrycznych. | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
EL_2A_C02_U01 Potrafi prezentować wyniki projektu oraz przedyskutować wyniki | 2,0 | |
3,0 | Potrafi prezentować wyniki projektu oraz przedyskutować wyniki | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 | ||
EL_2A_C02_U02 Potrafi dobrać użyte modele i metodę projektowania układu elektrycznego | 2,0 | |
3,0 | Potrafi dobrać użyte modele i metodę projektowania układu elektrycznego. | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 | ||
EL_2A_C02_U03 Potrafi zaprojektować i zoptymalizować obwód elektryczny wykorzystując analizę wrażliwości itolerancji | 2,0 | |
3,0 | Potrafi zaprojektować i zoptymalizować obwód elektryczny wykorzystując analizę wrażliwości i tolerancji. | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 |
Literatura podstawowa
- K.M.Gawrylczyk, strony www kmg.zut.edu.pl, ZUT, Szczecin, 2012
- Chua L. O.. Lin P. M., Komputerowa analiza układów elektronicznych, WNT, Warszawa, 1981
Literatura dodatkowa
- Białko M., Analiza układów elektronicznych wspomagana mikrokomputerem, WNT, Warszawa, 1989