Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Elektrotechnika (S2)

Sylabus przedmiotu Symulacja i projektowanie układów energoelektronicznych:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Elektrotechnika
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł —
Przedmiot Symulacja i projektowanie układów energoelektronicznych
Specjalność Urządzenia i instalacje elektryczne
Jednostka prowadząca Katedra Elektroenergetyki i Napędów Elektrycznych
Nauczyciel odpowiedzialny Marcin Hołub <Marcin.Holub@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
laboratoriaL2 15 0,70,25zaliczenie
projektyP2 30 1,30,33zaliczenie
wykładyW2 15 1,00,42zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Zakończone pozytywnie kursy z urządzeń elektroenergetycznych

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Znajomość technik i środowisk symulacyjnych oraz projektowych w dziedzinie energoelektroniki, umiejętnosć modelowania, obliczeń oraz budowy płytek drukowanych dla zadanych ukłądów energoelektronicznych.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Zasady pracy w laboratorium1
T-L-2Środowisko Gecko - budowa modelu według założeń prowadzącego, edycja modelu, wyświetlanie wyników działania, symulacje termiczne5
T-L-3Modelowanie w środowisku Simplorer - budowa modelu, wyświetlanie wyników, postprocessing wyników, elementy magnetyczne5
T-L-4Zaliczenie2
T-L-5Program Eagle - podstawy obsługi i itrerfejs użytkownika2
15
projekty
T-P-1Budowa modelu, badania symulacyjne, model ścieżki drukowanej oraz render 3D modelu prototypu dla wybranego przez prowadzącego zagadnienia (przetwornica, falownik, kontroler)30
30
wykłady
T-W-1Wprowadzenie, zasady zaliczeń, literatura1
T-W-2Symulacja układów energoelektronicznych - dostępne środowiska, domeny obliczeniowe1
T-W-3Symulacja w środowisku Simplorer - cechy charakterystyczne, budowa modeli, ekstrakcja wyników2
T-W-4Postprocessing wyników w środowisku Simplorer1
T-W-5Symulacja w środowisku Gecko Circuits2
T-W-6Wyświetlanie wyników i edycja w środowisku Gecko1
T-W-7Projektowanie układów energoelektronicznych - środowisko Eagle2
T-W-8Zasady projektowania układów i przykłady dobrych/złych poraktyk2
T-W-9Techniki budowy prototypów - przykład obliczeniowy na bazie prostej przetwornicy2
T-W-10Podsumowanie1
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Udział w zajęciach15
A-L-2Przygotowanie modeli w domu6
21
projekty
A-P-1Udział w zajęciach projektowych30
A-P-2Przygotowanie dokumentacji i prezentacji końcowej8
38
wykłady
A-W-1Udział w zajęćiach15
A-W-2Przygotowanie do zajęć15
30

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny
M-2Metody programowe z użyciem komputera
M-3Ćwiczenia laboratoryjne
M-4Metoda projektów

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Prezentacja projektu i dokumentacji

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
EL_2A_G02-04_W01
Student rozumie metodykę projektowania i cechy charakterystyczne złożonych rozwiązań energoelektronicznych o różnym przeznaczeniu, ma wiedze na temat środowisk symulacyjncyh, projektowych oraz trendów rozwojowych w segmencie energoelektroniki.		EL_2A_W05, EL_2A_W08T2A_W03, T2A_W05, T2A_W06, T2A_W07, T2A_W08—C-1T-W-1, T-W-7, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-W-2, T-P-1, T-L-3, T-L-2, T-L-1, T-L-4M-4, M-2, M-3, M-1S-1

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
EL_2A_G02-04_U01
Student potrafi, działając w małej grupie, opracować komputerowy model układu, zbudować model prototypu układu energoelektronicznego (płytkę PCB), zdefiniować i przeprowadzić eksperyment symulacyjny, opracować jego wyniki i przedstawić dokumentację techniczną.		EL_2A_U02, EL_2A_U03, EL_2A_U07, EL_2A_U08, EL_2A_U17T2A_U02, T2A_U03, T2A_U04, T2A_U07, T2A_U08, T2A_U09, T2A_U12, T2A_U15, T2A_U17, T2A_U18, T2A_U19—C-1T-P-1, T-L-3, T-L-2, T-L-4M-4, M-2, M-3S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
EL_2A_G02-04_W01
Student rozumie metodykę projektowania i cechy charakterystyczne złożonych rozwiązań energoelektronicznych o różnym przeznaczeniu, ma wiedze na temat środowisk symulacyjncyh, projektowych oraz trendów rozwojowych w segmencie energoelektroniki.		2,0
3,0Student rozumie metodykę projektowania i cechy charakterystyczne złożonych rozwiązań energoelektronicznych o różnym przeznaczeniu, ma wiedze na temat środowisk symulacyjncyh, projektowych oraz trendów rozwojowych w segmencie energoelektroniki.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
EL_2A_G02-04_U01
Student potrafi, działając w małej grupie, opracować komputerowy model układu, zbudować model prototypu układu energoelektronicznego (płytkę PCB), zdefiniować i przeprowadzić eksperyment symulacyjny, opracować jego wyniki i przedstawić dokumentację techniczną.		2,0
3,0Student potrafi, działając w małej grupie, opracować komputerowy model układu, zbudować model prototypu układu energoelektronicznego (płytkę PCB), zdefiniować i przeprowadzić eksperyment symulacyjny, opracować jego wyniki i przedstawić dokumentację techniczną.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. H. Tunia, M. P. Kaźmierkowski, Podstawy automatyki napędu elektrycznego, PWN, Warszawa, 1978, -, -
  2. W. Hejmo, R. Kozioł, Systemy mikroprocesorowe w automatyce napędu elektrycznego, WNT, Warszawa, 1994, -, -

Literatura dodatkowa

  1. B. Bose, Power electronics and motor drives, Academic press, Knoxville, 2006, -, -
  2. T. Wildi, Electrical Machines, Drives and power systems, Pearson International, USA, 2006, -, -

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Zasady pracy w laboratorium1
T-L-2Środowisko Gecko - budowa modelu według założeń prowadzącego, edycja modelu, wyświetlanie wyników działania, symulacje termiczne5
T-L-3Modelowanie w środowisku Simplorer - budowa modelu, wyświetlanie wyników, postprocessing wyników, elementy magnetyczne5
T-L-4Zaliczenie2
T-L-5Program Eagle - podstawy obsługi i itrerfejs użytkownika2
15

Treści programowe - projekty

KODTreść programowaGodziny
T-P-1Budowa modelu, badania symulacyjne, model ścieżki drukowanej oraz render 3D modelu prototypu dla wybranego przez prowadzącego zagadnienia (przetwornica, falownik, kontroler)30
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wprowadzenie, zasady zaliczeń, literatura1
T-W-2Symulacja układów energoelektronicznych - dostępne środowiska, domeny obliczeniowe1
T-W-3Symulacja w środowisku Simplorer - cechy charakterystyczne, budowa modeli, ekstrakcja wyników2
T-W-4Postprocessing wyników w środowisku Simplorer1
T-W-5Symulacja w środowisku Gecko Circuits2
T-W-6Wyświetlanie wyników i edycja w środowisku Gecko1
T-W-7Projektowanie układów energoelektronicznych - środowisko Eagle2
T-W-8Zasady projektowania układów i przykłady dobrych/złych poraktyk2
T-W-9Techniki budowy prototypów - przykład obliczeniowy na bazie prostej przetwornicy2
T-W-10Podsumowanie1
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Udział w zajęciach15
A-L-2Przygotowanie modeli w domu6
21
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - projekty

KODForma aktywnościGodziny
A-P-1Udział w zajęciach projektowych30
A-P-2Przygotowanie dokumentacji i prezentacji końcowej8
38
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Udział w zajęćiach15
A-W-2Przygotowanie do zajęć15
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaEL_2A_G02-04_W01Student rozumie metodykę projektowania i cechy charakterystyczne złożonych rozwiązań energoelektronicznych o różnym przeznaczeniu, ma wiedze na temat środowisk symulacyjncyh, projektowych oraz trendów rozwojowych w segmencie energoelektroniki.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówEL_2A_W05Zna i rozumie metodykę projektowania złożonych układów energoelektronicznych, sieci elektroenergetycznych o różnym przeznaczeniu, układów zabezpieczeń oraz systemów pozyskiwania energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych
EL_2A_W08Ma wiedzę o trendach rozwojowych i najistotniejszych nowych osiągnięciach w zakresie elektrotechniki, elektroenergetyki, energoelektroniki i - w mniejszym stopniu – elektroniki, telekomunikacji, informatyki i automatyki oraz rozumie społeczne, ekonomiczne, prawne i inne pozatechniczne uwarunkowania działalności inżynierskiej
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_W06ma podstawową wiedzę o cyklu życia urządzeń, obiektów i systemów technicznych
T2A_W07zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu złożonych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
T2A_W08ma wiedzę niezbędną do rozumienia społecznych, ekonomicznych, prawnych i innych pozatechnicznych uwarunkowań działalności inżynierskiej oraz ich uwzględniania w praktyce inżynierskiej
Cel przedmiotuC-1Znajomość technik i środowisk symulacyjnych oraz projektowych w dziedzinie energoelektroniki, umiejętnosć modelowania, obliczeń oraz budowy płytek drukowanych dla zadanych ukłądów energoelektronicznych.
Treści programoweT-W-1Wprowadzenie, zasady zaliczeń, literatura
T-W-7Projektowanie układów energoelektronicznych - środowisko Eagle
T-W-3Symulacja w środowisku Simplorer - cechy charakterystyczne, budowa modeli, ekstrakcja wyników
T-W-4Postprocessing wyników w środowisku Simplorer
T-W-5Symulacja w środowisku Gecko Circuits
T-W-6Wyświetlanie wyników i edycja w środowisku Gecko
T-W-8Zasady projektowania układów i przykłady dobrych/złych poraktyk
T-W-9Techniki budowy prototypów - przykład obliczeniowy na bazie prostej przetwornicy
T-W-10Podsumowanie
T-W-2Symulacja układów energoelektronicznych - dostępne środowiska, domeny obliczeniowe
T-P-1Budowa modelu, badania symulacyjne, model ścieżki drukowanej oraz render 3D modelu prototypu dla wybranego przez prowadzącego zagadnienia (przetwornica, falownik, kontroler)
T-L-3Modelowanie w środowisku Simplorer - budowa modelu, wyświetlanie wyników, postprocessing wyników, elementy magnetyczne
T-L-2Środowisko Gecko - budowa modelu według założeń prowadzącego, edycja modelu, wyświetlanie wyników działania, symulacje termiczne
T-L-1Zasady pracy w laboratorium
T-L-4Zaliczenie
Metody nauczaniaM-4Metoda projektów
M-2Metody programowe z użyciem komputera
M-3Ćwiczenia laboratoryjne
M-1Wykład informacyjny
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Prezentacja projektu i dokumentacji
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student rozumie metodykę projektowania i cechy charakterystyczne złożonych rozwiązań energoelektronicznych o różnym przeznaczeniu, ma wiedze na temat środowisk symulacyjncyh, projektowych oraz trendów rozwojowych w segmencie energoelektroniki.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaEL_2A_G02-04_U01Student potrafi, działając w małej grupie, opracować komputerowy model układu, zbudować model prototypu układu energoelektronicznego (płytkę PCB), zdefiniować i przeprowadzić eksperyment symulacyjny, opracować jego wyniki i przedstawić dokumentację techniczną.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówEL_2A_U02Potrafi pracować indywidualnie i w zespole, potrafi ocenić czasochłonność zadania, potrafi kierować małym zespołem w sposób zapewniający realizację zadania w określonym terminie
EL_2A_U03Potrafi opracować szczegółową dokumentację wyników realizacji eksperymentu, zadania projektowego lub badawczego, potrafi przygotować opracowanie zawierające omówienie tych wyników
EL_2A_U07Potrafi wykorzystać poznane metody i modele matematyczne - w razie potrzeby odpowiednio je modyfikując - do analizy i projektowania (w tym projektowania CAD) elementów, układów i systemów elektrycznych, elektromechanicznych i energoelektronicznych
EL_2A_U08Potrafi dokonać analizy złożonych systemów elektrycznych i systemów przetwarzania energii elektrycznej pod kątem różnych aspektów ich działania, w razie potrzeby modyfikując istniejące lub opracowując nowe metody lub narzędzia
EL_2A_U17Potrafi zaprojektować sieci i instalacje elektroenergetyczne i oświetleniowe oraz przygotować dokumentację budowlaną i wykonawczą z uwzględnieniem zadanych warunków technicznych, użytkowych i ekonomicznych z wykorzystaniem zaawansowanych technik projektowych
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_U02potrafi porozumiewać się przy użyciu różnych technik w środowisku zawodowym oraz w innych środowiskach, także w języku angielskim lub innym języku obcym uznawanym za język komunikacji międzynarodowej w zakresie studiowanego kierunku studiów
T2A_U03potrafi przygotować opracowanie naukowe w języku polskim i krótkie doniesienie naukowe w języku obcym, uznawanym za podstawowy dla dziedzin nauki i dyscyplin naukowych właściwych dla studiowanego kierunku studiów, przedstawiające wyniki własnych badań naukowych
T2A_U04potrafi przygotować i przedstawić w języku polskim i języku obcym prezentację ustną, dotyczącą szczegółowych zagadnień z zakresu studiowanego kierunku studiów
T2A_U07potrafi posługiwać się technikami informacyjno-komunikacyjnymi właściwymi do realizacji zadań typowych dla działalności inżynierskiej
T2A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
T2A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich i prostych problemów badawczych metody analityczne, symulacyjne i eksperymentalne
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_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-1Znajomość technik i środowisk symulacyjnych oraz projektowych w dziedzinie energoelektroniki, umiejętnosć modelowania, obliczeń oraz budowy płytek drukowanych dla zadanych ukłądów energoelektronicznych.
Treści programoweT-P-1Budowa modelu, badania symulacyjne, model ścieżki drukowanej oraz render 3D modelu prototypu dla wybranego przez prowadzącego zagadnienia (przetwornica, falownik, kontroler)
T-L-3Modelowanie w środowisku Simplorer - budowa modelu, wyświetlanie wyników, postprocessing wyników, elementy magnetyczne
T-L-2Środowisko Gecko - budowa modelu według założeń prowadzącego, edycja modelu, wyświetlanie wyników działania, symulacje termiczne
T-L-4Zaliczenie
Metody nauczaniaM-4Metoda projektów
M-2Metody programowe z użyciem komputera
M-3Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Prezentacja projektu i dokumentacji
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi, działając w małej grupie, opracować komputerowy model układu, zbudować model prototypu układu energoelektronicznego (płytkę PCB), zdefiniować i przeprowadzić eksperyment symulacyjny, opracować jego wyniki i przedstawić dokumentację techniczną.
3,5
4,0
4,5
5,0