Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Automatyka i robotyka (S3)

Sylabus przedmiotu Podejście półgrupowe do modelowania układów ze sterowaniem brzegowym:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Automatyka i robotyka
Forma studiów studia stacjonarne Poziom trzeciego stopnia
Stopnień naukowy absolwenta doktor
Obszary studiów studia trzeciego stopnia
Profil
Moduł
Przedmiot Podejście półgrupowe do modelowania układów ze sterowaniem brzegowym
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Sterowania i Pomiarów
Nauczyciel odpowiedzialny Zbigniew Emirsajłow <Zbigniew.Emirsajlow@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny 2 Grupa obieralna 1

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW6 24 3,01,00egzamin

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Znajomość zagadnień z matematyki i teorii sterowania na poziomie studiów II stopnia kierunku automatyka i robotyka

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznać doktorantów z ogólną metodyką tworzenia nieskończenie wymiarowego równania stanu dla układów opisywanych równaniami różniczkowymi cząstkowymi ze sterowaniem w warunkach brzegowych

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
wykłady
T-W-1Wybrane elementy analizy funkcjonalnej i teorii operatorów (wybrane własności przestrzeni Banacha i Hilberta, liniowe operatory ograniczone i nieograniczone, operator sprzężony, rezolwenta, przykłady, pochodne uogólnione i przestrzenie Sobolewa).5
T-W-2Elementy teorii silnie ciągłych półgrup operatorów liniowych (definicja i właściwości silnie ciągłej półgrupy operatorów, generator półgrupy i jego dziedzina, rezolwenta, przykłady półgrup, interpolacja i ekstrapolacja półgrupy i jej generatora, problem Cauchy'ego dla abstrakcyjnego równania różniczkowego, istnienie i jednoznaczność rozwiązania, regularność rozwiązania, przykład)5
T-W-3Jednowymiarowe równanie przewodnictwa cieplnego (jednowymiarowe równanie ciepłoprzewodnictwa, warunki początkowe, warunki brzegowe typu Dirichleta, Neumanna i mieszane, rozwiązanie i jego regularność, wykorzystanie rozkładu względem funkcji własnych do przedstawienia rozwiązania, wyprowadzenie równania stanu dla miesznych warunków brzegowych, uogólnienie rozważań)5
T-W-4Abstrakcyjny model układu ze sterowaniem brzegowym (abstrakcyjny model układu ze sterowaniem brzegowym, ograniczony i nieograniczony operator wejściowy, istnienie i regularność rozwiązania).4
T-W-5Metodyka przekształcania układu ze sterowaniem brzegowym do postaci abstrakcyjnego równania stanu (abstrakcyjne równanie stanu, istnienie i regularność rozwiązania, metodyka przekształcania modelu ze sterowaniem brzegowym do postaci abstrakcyjnego równania stanu, wykorzystanie nieskończenie wymiarowego modelu w zadaniach sterowania układami nieskończenie wymiarowymi).5
24

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w wykładach24
A-W-2Czytanie literatury20
A-W-3Rozwiązywanie zadań problemowych16
A-W-4Prezentacja i dyskusja rozwiązań zadań problemowych10
A-W-5Przygotowanie do egzaminu20
90

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny, seminarium

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Ocena zadań problemowych do samodzielnego rozwiązania w trakcie semestru
S-2Ocena podsumowująca: Egzamin ustny

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
AR_3A_F1.2b_W01
Zna ogólną metodykę tworzenia nieskończenie wymiarowego równania stanu dla układów opisanych jednowymiarowym równaniem przewodnictwa cieplnego ze sterowaniem brzegowym
AR_3A_W02, AR_3A_W01C-1T-W-1, T-W-4, T-W-5, T-W-3, T-W-2M-1S-1, S-2

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
AR_3A_F1.2b_U01
Potrafi znaleźć w literaturze naukowej przykłady stosowania ogólnej metodyki tworzenia nieskończenie wymiarowego równania stanu dla ukladów opisywanych równaniami różniczkowymi cząstkowymi ze sterowaniem w warunkach brzegowych
AR_3A_U03, AR_3A_U04, AR_3A_U05, AR_3A_U06C-1T-W-4, T-W-5, T-W-3M-1S-1, S-2

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
AR_3A_F1.2b_K01
Orientuje się w najnowszych trendach rozwojowych teorii sterowania układami nieskończenie wymiarowymi
AR_3A_K03C-1T-W-4, T-W-5M-1S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_3A_F1.2b_W01
Zna ogólną metodykę tworzenia nieskończenie wymiarowego równania stanu dla układów opisanych jednowymiarowym równaniem przewodnictwa cieplnego ze sterowaniem brzegowym
2,0
3,0Zna ogólną metodykę tworzenia nieskończenie wymiarowego równania stanu dla ukladów opisywanych jednowymiarowym równaniem przewodnictwa cieplnego ze sterowaniem w warunkach brzegowych
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_3A_F1.2b_U01
Potrafi znaleźć w literaturze naukowej przykłady stosowania ogólnej metodyki tworzenia nieskończenie wymiarowego równania stanu dla ukladów opisywanych równaniami różniczkowymi cząstkowymi ze sterowaniem w warunkach brzegowych
2,0
3,0Potrafi znaleźć w literaturze naukowej przyklady stosowania ogólnej metodyki tworzenia nieskończenie wymiarowego równania stanu dla ukladów opisywanych równaniami różniczkowymi cząstkowymi ze sterowaniem brzegowym
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_3A_F1.2b_K01
Orientuje się w najnowszych trendach rozwojowych teorii sterowania układami nieskończenie wymiarowymi
2,0
3,0Orientuje się w najnowszych trendach rozwojowych teorii sterowania układami nieskończenie wymiarowymi
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. R. Curtain, H. Zwart, An Introduction to Infinite-Dimensional Linear Systems Theory, Springer-Verlag, New York, 1995
  2. Z. Emirsajłow, S. Townley, From PDEs with a boundary control to the abstract state equation with an unbounded input operator, European Journal of Control, 2000, Vol. 7, nr 1, str. 1-23

Literatura dodatkowa

  1. A. Pazy, Semigroups of Linear Operators and Applications to Partial Differential Equations, Springer-Verlag, New York, 1983

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wybrane elementy analizy funkcjonalnej i teorii operatorów (wybrane własności przestrzeni Banacha i Hilberta, liniowe operatory ograniczone i nieograniczone, operator sprzężony, rezolwenta, przykłady, pochodne uogólnione i przestrzenie Sobolewa).5
T-W-2Elementy teorii silnie ciągłych półgrup operatorów liniowych (definicja i właściwości silnie ciągłej półgrupy operatorów, generator półgrupy i jego dziedzina, rezolwenta, przykłady półgrup, interpolacja i ekstrapolacja półgrupy i jej generatora, problem Cauchy'ego dla abstrakcyjnego równania różniczkowego, istnienie i jednoznaczność rozwiązania, regularność rozwiązania, przykład)5
T-W-3Jednowymiarowe równanie przewodnictwa cieplnego (jednowymiarowe równanie ciepłoprzewodnictwa, warunki początkowe, warunki brzegowe typu Dirichleta, Neumanna i mieszane, rozwiązanie i jego regularność, wykorzystanie rozkładu względem funkcji własnych do przedstawienia rozwiązania, wyprowadzenie równania stanu dla miesznych warunków brzegowych, uogólnienie rozważań)5
T-W-4Abstrakcyjny model układu ze sterowaniem brzegowym (abstrakcyjny model układu ze sterowaniem brzegowym, ograniczony i nieograniczony operator wejściowy, istnienie i regularność rozwiązania).4
T-W-5Metodyka przekształcania układu ze sterowaniem brzegowym do postaci abstrakcyjnego równania stanu (abstrakcyjne równanie stanu, istnienie i regularność rozwiązania, metodyka przekształcania modelu ze sterowaniem brzegowym do postaci abstrakcyjnego równania stanu, wykorzystanie nieskończenie wymiarowego modelu w zadaniach sterowania układami nieskończenie wymiarowymi).5
24

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w wykładach24
A-W-2Czytanie literatury20
A-W-3Rozwiązywanie zadań problemowych16
A-W-4Prezentacja i dyskusja rozwiązań zadań problemowych10
A-W-5Przygotowanie do egzaminu20
90
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_3A_F1.2b_W01Zna ogólną metodykę tworzenia nieskończenie wymiarowego równania stanu dla układów opisanych jednowymiarowym równaniem przewodnictwa cieplnego ze sterowaniem brzegowym
Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyAR_3A_W02Ma wiedzę na zaawansowanym poziomie, o charakterze szczegółowym dla obszaru prowadzonych badań naukowych w zakresie Automatyki i robotyki, której źródłem są w szczególności publikacje naukowe, obejmującą najnowsze osiągnięcia nauki.
AR_3A_W01Ma wiedzę na zaawansowanym poziomie, o charakterze ogólnym dla dyscypliny naukowej Automatyka i robotyka.
Cel przedmiotuC-1Zapoznać doktorantów z ogólną metodyką tworzenia nieskończenie wymiarowego równania stanu dla układów opisywanych równaniami różniczkowymi cząstkowymi ze sterowaniem w warunkach brzegowych
Treści programoweT-W-1Wybrane elementy analizy funkcjonalnej i teorii operatorów (wybrane własności przestrzeni Banacha i Hilberta, liniowe operatory ograniczone i nieograniczone, operator sprzężony, rezolwenta, przykłady, pochodne uogólnione i przestrzenie Sobolewa).
T-W-4Abstrakcyjny model układu ze sterowaniem brzegowym (abstrakcyjny model układu ze sterowaniem brzegowym, ograniczony i nieograniczony operator wejściowy, istnienie i regularność rozwiązania).
T-W-5Metodyka przekształcania układu ze sterowaniem brzegowym do postaci abstrakcyjnego równania stanu (abstrakcyjne równanie stanu, istnienie i regularność rozwiązania, metodyka przekształcania modelu ze sterowaniem brzegowym do postaci abstrakcyjnego równania stanu, wykorzystanie nieskończenie wymiarowego modelu w zadaniach sterowania układami nieskończenie wymiarowymi).
T-W-3Jednowymiarowe równanie przewodnictwa cieplnego (jednowymiarowe równanie ciepłoprzewodnictwa, warunki początkowe, warunki brzegowe typu Dirichleta, Neumanna i mieszane, rozwiązanie i jego regularność, wykorzystanie rozkładu względem funkcji własnych do przedstawienia rozwiązania, wyprowadzenie równania stanu dla miesznych warunków brzegowych, uogólnienie rozważań)
T-W-2Elementy teorii silnie ciągłych półgrup operatorów liniowych (definicja i właściwości silnie ciągłej półgrupy operatorów, generator półgrupy i jego dziedzina, rezolwenta, przykłady półgrup, interpolacja i ekstrapolacja półgrupy i jej generatora, problem Cauchy'ego dla abstrakcyjnego równania różniczkowego, istnienie i jednoznaczność rozwiązania, regularność rozwiązania, przykład)
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny, seminarium
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena zadań problemowych do samodzielnego rozwiązania w trakcie semestru
S-2Ocena podsumowująca: Egzamin ustny
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Zna ogólną metodykę tworzenia nieskończenie wymiarowego równania stanu dla ukladów opisywanych jednowymiarowym równaniem przewodnictwa cieplnego ze sterowaniem w warunkach brzegowych
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_3A_F1.2b_U01Potrafi znaleźć w literaturze naukowej przykłady stosowania ogólnej metodyki tworzenia nieskończenie wymiarowego równania stanu dla ukladów opisywanych równaniami różniczkowymi cząstkowymi ze sterowaniem w warunkach brzegowych
Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyAR_3A_U03Potrafi zdobywać informacje naukowe z różnych źródeł, także obcojęzycznych, oraz dokonywać właściwej interpretacji i selekcji tych informacji, szczególnie w zakresie dyscypliny Automatyka i robotyka.
AR_3A_U04Potrafi poddać krytycznej analizie wyniki własnych badań naukowych oraz wyniki innych twórców w zakresie dyscypliny Automatyka i robotyka, a także ocenić możliwość wykorzystania wyników prac teoretycznych w praktyce.
AR_3A_U05Potrafi formułować złożone zadania i problemy w zakresie dyscypliny Automatyka i robotyka, w tym zadania wcześniej nieznane, prowadzące do innowacyjnych rozwiązań technicznych.
AR_3A_U06Potrafi rozwiązywać złożone zadania i problemy w zakresie dyscypliny Automatyka i robotyka, w tym zadania i problemy nietypowe, wykorzystując oryginalne metody, wnoszące wkład w rozwój danej dyscypliny naukowej.
Cel przedmiotuC-1Zapoznać doktorantów z ogólną metodyką tworzenia nieskończenie wymiarowego równania stanu dla układów opisywanych równaniami różniczkowymi cząstkowymi ze sterowaniem w warunkach brzegowych
Treści programoweT-W-4Abstrakcyjny model układu ze sterowaniem brzegowym (abstrakcyjny model układu ze sterowaniem brzegowym, ograniczony i nieograniczony operator wejściowy, istnienie i regularność rozwiązania).
T-W-5Metodyka przekształcania układu ze sterowaniem brzegowym do postaci abstrakcyjnego równania stanu (abstrakcyjne równanie stanu, istnienie i regularność rozwiązania, metodyka przekształcania modelu ze sterowaniem brzegowym do postaci abstrakcyjnego równania stanu, wykorzystanie nieskończenie wymiarowego modelu w zadaniach sterowania układami nieskończenie wymiarowymi).
T-W-3Jednowymiarowe równanie przewodnictwa cieplnego (jednowymiarowe równanie ciepłoprzewodnictwa, warunki początkowe, warunki brzegowe typu Dirichleta, Neumanna i mieszane, rozwiązanie i jego regularność, wykorzystanie rozkładu względem funkcji własnych do przedstawienia rozwiązania, wyprowadzenie równania stanu dla miesznych warunków brzegowych, uogólnienie rozważań)
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny, seminarium
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena zadań problemowych do samodzielnego rozwiązania w trakcie semestru
S-2Ocena podsumowująca: Egzamin ustny
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Potrafi znaleźć w literaturze naukowej przyklady stosowania ogólnej metodyki tworzenia nieskończenie wymiarowego równania stanu dla ukladów opisywanych równaniami różniczkowymi cząstkowymi ze sterowaniem brzegowym
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_3A_F1.2b_K01Orientuje się w najnowszych trendach rozwojowych teorii sterowania układami nieskończenie wymiarowymi
Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyAR_3A_K03Przejawia inicjatywę w poszukiwaniu nowych idei w badaniach naukowych oraz innowacyjnych rozwiązań technologicznych, wykorzystujących wyniki najnowszych prac teoretycznych w dyscyplinach Automatyka i robotyka.
Cel przedmiotuC-1Zapoznać doktorantów z ogólną metodyką tworzenia nieskończenie wymiarowego równania stanu dla układów opisywanych równaniami różniczkowymi cząstkowymi ze sterowaniem w warunkach brzegowych
Treści programoweT-W-4Abstrakcyjny model układu ze sterowaniem brzegowym (abstrakcyjny model układu ze sterowaniem brzegowym, ograniczony i nieograniczony operator wejściowy, istnienie i regularność rozwiązania).
T-W-5Metodyka przekształcania układu ze sterowaniem brzegowym do postaci abstrakcyjnego równania stanu (abstrakcyjne równanie stanu, istnienie i regularność rozwiązania, metodyka przekształcania modelu ze sterowaniem brzegowym do postaci abstrakcyjnego równania stanu, wykorzystanie nieskończenie wymiarowego modelu w zadaniach sterowania układami nieskończenie wymiarowymi).
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny, seminarium
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Egzamin ustny
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Orientuje się w najnowszych trendach rozwojowych teorii sterowania układami nieskończenie wymiarowymi
3,5
4,0
4,5
5,0