ZUT - Krajowe Ramy Kwalifikacji / Rok 2016/2017 / Wydział Elektryczny / Automatyka i robotyka (S1) / Sylabus przedmiotu

Wydział Elektryczny - Automatyka i robotyka (S1)

Sylabus przedmiotu Sygnały i systemy dynamiczne:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów	Automatyka i robotyka
Forma studiów	studia stacjonarne	Poziom	pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta	inżynier
Obszary studiów	nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil	ogólnoakademicki
Moduł	—
Przedmiot	Sygnały i systemy dynamiczne
Specjalność	przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca	Katedra Inżynierii Systemów, Sygnałów i Elektroniki
Nauczyciel odpowiedzialny	Roman Kaszyński <Roman.Kaszynski@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele	Roman Kaszyński <Roman.Kaszynski@zut.edu.pl>, Jacek Piskorowski <Jacek.Piskorowski@zut.edu.pl>
ECTS (planowane)	5,0	ECTS (formy)	5,0
Forma zaliczenia	egzamin	Język	polski
Blok obieralny	—	Grupa obieralna	—

Formy dydaktyczne

Forma dydaktyczna	KOD	Semestr	Godziny	ECTS	Waga	Zaliczenie
wykłady	W	2	30	3,0	0,62	egzamin
laboratoria	L	2	30	2,0	0,38	zaliczenie

Wymagania wstępne

KOD	Wymaganie wstępne
W-1	Rachunek różniczkowy i całkowy, równania różniczkowe, całkowe przekształcenie Laplace'a, całkowe 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 przekształcenia Laplace'a i przekształcenia Fouriera do opisu dynamiki sygnałów i systemów
C-3	Umiejętność tworzenia charakterystyk częstotliwościowych układów dynamicznych
C-4	Umiejętność analizowania zakłóceń losowych w układach sterowania
C-5	Umiejętność wyznaczania momentów procesów stochastycznych

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KOD	Treść programowa	Godziny
laboratoria
T-L-1	Wprowadzenie do laboreatorium. Modele układów dynamicznych - schematy blokowe, analiza struktury układów.	4
T-L-2	Przekształcenie Laplace'a w analizie sygnałów	2
T-L-3	Przekształcenie Laplace'a w analizie układów	2
T-L-4	Modelowanie i analiza układów ze sprzężeniem zwrotnym	2
T-L-5	Transmitancja operatorowa układów i obiektów dynamicznych	2
T-L-6	Wykorzystanie przekształcenia Fouriera w analizie sygnałów.	2
T-L-7	Przekształcenia Fouriera w analizie systemów.	2
T-L-8	Charakterystyki częstotliwościowe elementów i układów dynamicznych.	2
T-L-9	Rozbudowane układy regulacji	2
T-L-10	Wyznaczanie wartości oczekiwanej zmiennych losowych ciągłych i dyskretnych	2
T-L-11	Wariancja i momenty wyższych rzędów.	2
T-L-12	Funkcje korelacji własnej i wzajemnej, funkcja gęstości mocy	2
T-L-13	Układy sterowania w obecności zakłuceń	2
T-L-14	Zaliczenie zajęć.	2
		30
wykłady
T-W-1	Matematyczny opis dynamiki urządzeń i układów.	2
T-W-2	Wykorzystanie przekształcenia Laplace’a w analizie sygnałów i systemów.	2
T-W-3	Sprzężenie zwrotne.	2
T-W-4	Transmitancja operatorowa obiektów i układów.	3
T-W-5	Modelowanie na podstawie równań różniczkowych i transmitancji operatorowych.	3
T-W-6	Wykorzystanie przekształcenia Fouriera w analizie sygnałów i systemów.	2
T-W-7	Transmitancja widmowa, charakterystyki częstotliwościowe.	4
T-W-8	Właściwości filtracyjne układów dynamicznych.	3
T-W-9	Zmienne losowe ciągłe i dyskretne, rozkłady prawdopodobieństw, cechy zmiennych losowych.	2
T-W-10	Momenty zmiennych losowych - zwyczajne, centralne i mieszane.	3
T-W-11	Procesy stochastyczne – gęstość prawdopodobieństwa, dystrybuanta, wartość oczekiwana, wariancja, momenty, funkcje korelacji, kowariancji, gęstość widma mocy. Stacjonarność procesu stochastycznego.	2
T-W-12	Procesy losowe w układach sterowania, zależności między sygnałami na wejściu i wyjściu układu – funkcje korelacji wzajemnej, funkcje gęstości widmowej. Układy sterowania w warunkach zakłóceń losowych	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	10
A-L-4	Przygotowanie do zaliczenia zajęć laboratoryjnych	5
		60
wykłady
A-W-1	Uczestniczenie w zajęciach	30
A-W-2	Studia literaturowe	25
A-W-3	Przygotowanie do egzaminu	33
A-W-4	Egzamin	2
		90

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KOD	Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1	Wykład informacyjny
M-2	Wykład problemowy z wyprowadzaniem wzorów irozwiązywaniem 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 egzaminu pisemnego i ustnego

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
AR_1A_C05_W01 Student ma podstawową wiedzę w zakresie stosowania przekształceń Laplace'a i Fouriera, tworzenia modeli matematycznych prostych układów dynamicznych oraz analizowania procesów losowych.	AR_1A_W05	T1A_W03, T1A_W04	—	C-1, C-2, C-3, C-4	T-W-9, T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-10, T-W-5, T-W-6, T-W-8, T-W-4, T-W-7, T-W-11, T-L-1, T-L-4, T-L-9	M-1, M-2, M-3	S-2, 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
AR_1A_C05_U01 Student ma podstawowe umiejętności w zakresie stosowania przekształceń Laplace'a i Fouriera, tworzenia modeli matematycznych prostych układów dynamicznych oraz projektowania prostych filtrów analogowych.	AR_1A_U20	T1A_U07, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U10	—	C-1, C-2, C-3, C-4	T-L-10, T-L-2, T-L-14, T-L-3, T-L-4, T-L-6, T-L-13, T-L-7, T-L-8, T-L-9, T-L-11, T-L-12, T-L-5	M-1, M-2, M-3	S-2, S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
AR_1A_C05_W01 Student ma podstawową wiedzę w zakresie stosowania przekształceń Laplace'a i Fouriera, tworzenia modeli matematycznych prostych układów dynamicznych oraz analizowania procesów losowych.	2,0
	3,0	Student ma podstawową wiedzę w zakresie stosowania przekształceń Laplace'a i Fouriera, tworzenia modeli matematycznych prostych układów dynamicznych oraz projektowania prostych filtrów analogowych.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
AR_1A_C05_U01 Student ma podstawowe umiejętności w zakresie stosowania przekształceń Laplace'a i Fouriera, tworzenia modeli matematycznych prostych układów dynamicznych oraz projektowania prostych filtrów analogowych.	2,0
	3,0	Student ma podstawowe umiejętności w zakresie stosowania przekształceń Laplace'a i Fouriera, tworzenia modeli matematycznych prostych układów dynamicznych oraz projektowania prostych filtrów analogowych.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Literatura podstawowa

Robert A. Gabel, Richard A. Roberts, Sygnały i systemy liniowe, WNT, Warszawa, 1978, pierwsze
Jacek M. Wojciechowski, Sygnały i systemy, WKŁ, Warszawa, 2008, pierwsze
Kajetana M. Snopek, Jacek M. Wojciechowski, Sygnały i systemy zbiór zadań, Oficyna wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2010
Ulrich Tietze, Christoph Schenk, Układy półprzewodnikowe, WNT, Warszawa, 2009, czwarte
Tadeusz Kaczorek, Teoria sterowania, PWN, Warszawa, 1977, tom 1
Zbigniew Emirsajłow, Teoria układów sterowania, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2000, Część 1. Układy liniowe z czasem ciągłym

Literatura dodatkowa

Marian Pasko, Janusz Walczak, Teoria sygnałów, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2003
Tomasz P. Zieliński, Cyfrowe przetwarzanie sygnałów, WKŁ, Warszawa, 2007, drugie
Jerzy Szabatin, Podstawy teorii sygnałów, WKŁ, Warszawa, 1982

Treści programowe - laboratoria

KOD	Treść programowa	Godziny
T-L-1	Wprowadzenie do laboreatorium. Modele układów dynamicznych - schematy blokowe, analiza struktury układów.	4
T-L-2	Przekształcenie Laplace'a w analizie sygnałów	2
T-L-3	Przekształcenie Laplace'a w analizie układów	2
T-L-4	Modelowanie i analiza układów ze sprzężeniem zwrotnym	2
T-L-5	Transmitancja operatorowa układów i obiektów dynamicznych	2
T-L-6	Wykorzystanie przekształcenia Fouriera w analizie sygnałów.	2
T-L-7	Przekształcenia Fouriera w analizie systemów.	2
T-L-8	Charakterystyki częstotliwościowe elementów i układów dynamicznych.	2
T-L-9	Rozbudowane układy regulacji	2
T-L-10	Wyznaczanie wartości oczekiwanej zmiennych losowych ciągłych i dyskretnych	2
T-L-11	Wariancja i momenty wyższych rzędów.	2
T-L-12	Funkcje korelacji własnej i wzajemnej, funkcja gęstości mocy	2
T-L-13	Układy sterowania w obecności zakłuceń	2
T-L-14	Zaliczenie zajęć.	2
		30

Treści programowe - wykłady

KOD	Treść programowa	Godziny
T-W-1	Matematyczny opis dynamiki urządzeń i układów.	2
T-W-2	Wykorzystanie przekształcenia Laplace’a w analizie sygnałów i systemów.	2
T-W-3	Sprzężenie zwrotne.	2
T-W-4	Transmitancja operatorowa obiektów i układów.	3
T-W-5	Modelowanie na podstawie równań różniczkowych i transmitancji operatorowych.	3
T-W-6	Wykorzystanie przekształcenia Fouriera w analizie sygnałów i systemów.	2
T-W-7	Transmitancja widmowa, charakterystyki częstotliwościowe.	4
T-W-8	Właściwości filtracyjne układów dynamicznych.	3
T-W-9	Zmienne losowe ciągłe i dyskretne, rozkłady prawdopodobieństw, cechy zmiennych losowych.	2
T-W-10	Momenty zmiennych losowych - zwyczajne, centralne i mieszane.	3
T-W-11	Procesy stochastyczne – gęstość prawdopodobieństwa, dystrybuanta, wartość oczekiwana, wariancja, momenty, funkcje korelacji, kowariancji, gęstość widma mocy. Stacjonarność procesu stochastycznego.	2
T-W-12	Procesy losowe w układach sterowania, zależności między sygnałami na wejściu i wyjściu układu – funkcje korelacji wzajemnej, funkcje gęstości widmowej. Układy sterowania w warunkach zakłóceń losowych	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	10
A-L-4	Przygotowanie do zaliczenia zajęć laboratoryjnych	5
		60

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

Formy aktywności - wykłady

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-W-1	Uczestniczenie w zajęciach	30
A-W-2	Studia literaturowe	25
A-W-3	Przygotowanie do egzaminu	33
A-W-4	Egzamin	2
		90

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

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	AR_1A_C05_W01	Student ma podstawową wiedzę w zakresie stosowania przekształceń Laplace'a i Fouriera, tworzenia modeli matematycznych prostych układów dynamicznych oraz analizowania procesów losowych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	AR_1A_W05	Ma uporządkowaną wiedzę z teorii sygnałów niezbędną w analizie i przetwarzaniu sygnałów.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	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-1	Zapoznanie studentów z matematycznym opisem sygnałów i układów dynamicznych
	C-2	Ukształtowanie umiejętności z zakresu wykorzystania przekształcenia Laplace'a i przekształcenia Fouriera do opisu dynamiki sygnałów i systemów
	C-3	Umiejętność tworzenia charakterystyk częstotliwościowych układów dynamicznych
	C-4	Umiejętność analizowania zakłóceń losowych w układach sterowania
Treści programowe	T-W-9	Zmienne losowe ciągłe i dyskretne, rozkłady prawdopodobieństw, cechy zmiennych losowych.
	T-W-1	Matematyczny opis dynamiki urządzeń i układów.
	T-W-2	Wykorzystanie przekształcenia Laplace’a w analizie sygnałów i systemów.
	T-W-3	Sprzężenie zwrotne.
	T-W-10	Momenty zmiennych losowych - zwyczajne, centralne i mieszane.
	T-W-5	Modelowanie na podstawie równań różniczkowych i transmitancji operatorowych.
	T-W-6	Wykorzystanie przekształcenia Fouriera w analizie sygnałów i systemów.
	T-W-8	Właściwości filtracyjne układów dynamicznych.
	T-W-4	Transmitancja operatorowa obiektów i układów.
	T-W-7	Transmitancja widmowa, charakterystyki częstotliwościowe.
	T-W-11	Procesy stochastyczne – gęstość prawdopodobieństwa, dystrybuanta, wartość oczekiwana, wariancja, momenty, funkcje korelacji, kowariancji, gęstość widma mocy. Stacjonarność procesu stochastycznego.
	T-L-1	Wprowadzenie do laboreatorium. Modele układów dynamicznych - schematy blokowe, analiza struktury układów.
	T-L-4	Modelowanie i analiza układów ze sprzężeniem zwrotnym
	T-L-9	Rozbudowane układy regulacji
Metody nauczania	M-1	Wykład informacyjny
	M-2	Wykład problemowy z wyprowadzaniem wzorów irozwiązywaniem przykładów na żywo
	M-3	Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera
Sposób oceny	S-2	Ocena formująca: na podstawie egzaminu pisemnego i ustnego
Sposób oceny	S-1	Ocena formująca: na podstawie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych i kolokwium zaliczającego
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0
	3,0	Student ma podstawową wiedzę w zakresie stosowania przekształceń Laplace'a i Fouriera, tworzenia modeli matematycznych prostych układów dynamicznych oraz projektowania prostych filtrów analogowych.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	AR_1A_C05_U01	Student ma podstawowe umiejętności w zakresie stosowania przekształceń Laplace'a i Fouriera, tworzenia modeli matematycznych prostych układów dynamicznych oraz projektowania prostych filtrów analogowych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	AR_1A_U20	Umie przeprowadzić podstawową analizę i zaprojektować układy przetwarzające sygnały.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	T1A_U07	potrafi posługiwać się technikami informacyjno-komunikacyjnymi właściwymi do realizacji zadań typowych dla działalności inżynierskiej
	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
	T1A_U10	potrafi - przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich - dostrzegać ich aspekty systemowe i pozatechniczne
Cel przedmiotu	C-1	Zapoznanie studentów z matematycznym opisem sygnałów i układów dynamicznych
	C-2	Ukształtowanie umiejętności z zakresu wykorzystania przekształcenia Laplace'a i przekształcenia Fouriera do opisu dynamiki sygnałów i systemów
	C-3	Umiejętność tworzenia charakterystyk częstotliwościowych układów dynamicznych
	C-4	Umiejętność analizowania zakłóceń losowych w układach sterowania
Treści programowe	T-L-10	Wyznaczanie wartości oczekiwanej zmiennych losowych ciągłych i dyskretnych
	T-L-2	Przekształcenie Laplace'a w analizie sygnałów
	T-L-14	Zaliczenie zajęć.
	T-L-3	Przekształcenie Laplace'a w analizie układów
	T-L-4	Modelowanie i analiza układów ze sprzężeniem zwrotnym
	T-L-6	Wykorzystanie przekształcenia Fouriera w analizie sygnałów.
	T-L-13	Układy sterowania w obecności zakłuceń
	T-L-7	Przekształcenia Fouriera w analizie systemów.
	T-L-8	Charakterystyki częstotliwościowe elementów i układów dynamicznych.
	T-L-9	Rozbudowane układy regulacji
	T-L-11	Wariancja i momenty wyższych rzędów.
	T-L-12	Funkcje korelacji własnej i wzajemnej, funkcja gęstości mocy
	T-L-5	Transmitancja operatorowa układów i obiektów dynamicznych
Metody nauczania	M-1	Wykład informacyjny
	M-2	Wykład problemowy z wyprowadzaniem wzorów irozwiązywaniem przykładów na żywo
	M-3	Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera
Sposób oceny	S-2	Ocena formująca: na podstawie egzaminu pisemnego i ustnego
Sposób oceny	S-1	Ocena formująca: na podstawie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych i kolokwium zaliczającego
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0
	3,0	Student ma podstawowe umiejętności w zakresie stosowania przekształceń Laplace'a i Fouriera, tworzenia modeli matematycznych prostych układów dynamicznych oraz projektowania prostych filtrów analogowych.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0