Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Szkoła Doktorska - Szkoła Doktorska
specjalność: technologia żywności i żywienia

Sylabus przedmiotu Systemy przełączalne w automatyce:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Szkoła Doktorska
Forma studiów studia stacjonarne Poziom
Stopnień naukowy absolwenta doktor
Obszary studiów charakterystyki PRK
Profil
Moduł
Przedmiot Systemy przełączalne w automatyce
Specjalność automatyka, elektronika i elektrotechnika
Jednostka prowadząca Katedra Automatyki Przemysłowej i Robotyki
Nauczyciel odpowiedzialny Stefan Domek <Stefan.Domek@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Stefan Domek <Stefan.Domek@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny 10 Grupa obieralna 2

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW6 15 2,00,50zaliczenie
projektyP6 10 1,00,50zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Zaawansowane metody matematyczne, Teoria sterowania, Systemy nieliniowe, Zaawansowane algorytmy sterowania

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie doktorantów z teorią systemów przełączalnych, ich właściwościami i możliwością zastosowań
C-2Nabycie przez doktoranta umiejętności znalezienia informacji naukowych na temat systemów przełączalnych oraz krytycznej ich oceny w trakcie dyskusji naukowej
C-3Wskazanie doktorantom potrzeby ciągłego podnoszenia kwalifikacji zawodowych i krytycznego analizowania najnowszych osiągnięć w dyscyplinie Automatyka i robotyka

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
projekty
T-P-1Badania symulacyjne systemów dynamicznych o przełączanych parametrach3
T-P-2Badania systemów dynamicznych o przełączanej strukturze, w tym systemów niecałkowitego rzędu7
10
wykłady
T-W-1Pojęcie systemów przełączalnych. Przykłady systemów przełączalnych liniowych i nieliniowych w technice i w biologii. Podstawy matematyczne teorii systemów przełączalnych.5
T-W-2Modele liniowych systemów przełączalnych. Stabilność, obserwowalność i sterowalność liniowych systemów przełączalnych.5
T-W-3Przełączalne systemy sterowania. Wielomodelowa regulacja predykcyjna obiektów nieliniowych.5
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
projekty
A-P-1Uczestnictwo w zajęciach10
A-P-2Poszerzenie wiedzy na temat specjalistycznych narzędzi do badań systemów przełączanych10
A-P-3Rozszerzenie umiejętności pisania programów w środowisku MATLAB z użyciem specjalizowanych przyborników10
30
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Analiza literatury i poszerzenie wiedzy z wykładu30
A-W-3Przygotowanie do egzaminu15
60

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny, wykład problemowy, dyskusja dydaktyczna

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Okresowe sprawdzenie wiedzy w zakresie najważniejszych efektów cząstkowych
S-2Ocena podsumowująca: Sprawdzenie wiedzy w zakresie założonych efektów

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
SD_3-_SzDE05dAEE_W01
Ma wiedzę na zaawansowanym poziomie, o charakterze podstawowym dla nowoczesnej teorii sterowania i jej zastosowań oraz szczegółową na temat systemów przełączalnych
SD_3_W07, SD_3_W01, SD_3_W06C-1T-W-1, T-W-2, T-W-3M-1S-1, S-2

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
SD_3-_SzDE05dAEE_U01
Potrafi zdobywać informacje naukowe z różnych źródeł, także obcojęzycznych oraz dokonywać właściwej selekcji tych informacji w zakresie systemów przełączalnych a także prowadzić dyskusję naukową na ten temat
SD_3_U06, SD_3_U03, SD_3_U05, SD_3_U04, SD_3_U01, SD_3_U02C-2T-P-2, T-P-1M-1S-1, S-2

Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
SD_3-_SzDE05dAEE_K01
Ma potrzebę ciągłego podnoszenia kwalifikacji zawodowych i krytycznego analizowania najnowszych osiągnięć w dyscyplinie Automatyka, elektronika i i elektrotechnika
SD_3_K03, SD_3_K05, SD_3_K04C-3T-W-1M-1S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
SD_3-_SzDE05dAEE_W01
Ma wiedzę na zaawansowanym poziomie, o charakterze podstawowym dla nowoczesnej teorii sterowania i jej zastosowań oraz szczegółową na temat systemów przełączalnych
2,0
3,0Doktorant ma wiedzę o charakterze ponadpodstawowym dla nowoczesnej teorii sterowania w zakresie systemów przełączalnych i ich zastosowań
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
SD_3-_SzDE05dAEE_U01
Potrafi zdobywać informacje naukowe z różnych źródeł, także obcojęzycznych oraz dokonywać właściwej selekcji tych informacji w zakresie systemów przełączalnych a także prowadzić dyskusję naukową na ten temat
2,0
3,0Doktorant potrafi znaleźć najnowsze informacje naukowe w zakresie systemów przełączalnych i ich zastosowań, korzystać w podstawowym zakresie z opisywanych tam metod i narzędzi oraz ocenić je w dyskusji
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
SD_3-_SzDE05dAEE_K01
Ma potrzebę ciągłego podnoszenia kwalifikacji zawodowych i krytycznego analizowania najnowszych osiągnięć w dyscyplinie Automatyka, elektronika i i elektrotechnika
2,0
3,0Doktorant jest zorientowany na potrzebę ciągłego podnoszenia kwalifikacji i analizowania najnowszych osiągnięć w dyscyplinie Automatyka, elektronika i i elektrotechnika
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Liberzon D., Switching in Systems and Control, Birkhauser, Boston, 2010
  2. Hespanha J., Morse A. S., Switching Between Stabilizing Controllers, Automatica, 2002, 38(11)
  3. Antsaklis P. J., Special issue on hybrid systems: Theory and applications, Proc. of the IEEE, 2000, vol. 88, no. 7
  4. Benmessaouda O., Benzaouia A., Tadeo F., Stabilization of uncertain state constrained discrete-time switched systems, Prep. 18th IFAC World Congress, pp. 5736–5740, Milano, Italy, 2011
  5. Goebel R., Hespanha J., Teel A., Cai C., Sanfelice R., Hybrid Systems: Generalized Solutions and Robust Stability, In Proc. of the 6th IFAC Symp. on Nonlinear Contr. Systems, 2004
  6. Domek S., Modele przełączane niecałkowitego rzędu, PWN, Warszawa, 2019, W: Kulczycki P., Korbicz J., Kacprzyk J.: Automatyka, robotyka i przetwarzanie informacji

Literatura dodatkowa

  1. Khalil H. K., Nonlinear Systems, Prentice Hall, 1996, 2nd edition
  2. Morari M., Thiele L. (eds.), Hybrid Systems: Computation and Control, Springer, 8th International Workshop, HSCC 2005, Zurich, Switzerland, March 9–11, 2005
  3. Geyer T., Torrisi F., Morari M., Optimal complexity reduction of polyhedral piecewise affine systems, Automatica, Vol. 44, No. 7, pp. 1728–1740, 2008
  4. Carloni L. P., Passerone R., Pinto A., Sangiovanni-Vincentelli A. L., Languages and Tools for Hybrid Systems Design, NOW, the essence of knowledge, Foundations and Trends in Electronic Design Automation, 2006

Treści programowe - projekty

KODTreść programowaGodziny
T-P-1Badania symulacyjne systemów dynamicznych o przełączanych parametrach3
T-P-2Badania systemów dynamicznych o przełączanej strukturze, w tym systemów niecałkowitego rzędu7
10

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Pojęcie systemów przełączalnych. Przykłady systemów przełączalnych liniowych i nieliniowych w technice i w biologii. Podstawy matematyczne teorii systemów przełączalnych.5
T-W-2Modele liniowych systemów przełączalnych. Stabilność, obserwowalność i sterowalność liniowych systemów przełączalnych.5
T-W-3Przełączalne systemy sterowania. Wielomodelowa regulacja predykcyjna obiektów nieliniowych.5
15

Formy aktywności - projekty

KODForma aktywnościGodziny
A-P-1Uczestnictwo w zajęciach10
A-P-2Poszerzenie wiedzy na temat specjalistycznych narzędzi do badań systemów przełączanych10
A-P-3Rozszerzenie umiejętności pisania programów w środowisku MATLAB z użyciem specjalizowanych przyborników10
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Analiza literatury i poszerzenie wiedzy z wykładu30
A-W-3Przygotowanie do egzaminu15
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięSD_3-_SzDE05dAEE_W01Ma wiedzę na zaawansowanym poziomie, o charakterze podstawowym dla nowoczesnej teorii sterowania i jej zastosowań oraz szczegółową na temat systemów przełączalnych
Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinySD_3_W07Posiada poszerzoną wiedzę umożliwiającą zrozumienie zaawansowanych zależności w zakresie reprezentowanej dziedziny i dyscypliny oraz uwzględnienie interakcji i synergii z innymi dziedzinami i dyscyplinami, jak również na prowadzenie interdyscyplinarnych prac badawczych.
SD_3_W01Posiada poszerzoną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną, związaną z reprezentowaną dziedziną i dyscypliną naukową oraz wiedzę szczegółową na bardziej zaawansowanym poziomie w zakresie prowadzonych badań naukowych.
SD_3_W06Posiada wiedzę dotyczącą najnowszych teorii, zasad i pojęć oraz metod badawczych związanych z reprezentowaną dziedziną i dyscypliną oraz wiedzę poszerzoną, umożliwiającą tworzenie nowych teorii, metodologii badań i pojęć w zakresie reprezentowanej dziedziny i dyscypliny.
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie doktorantów z teorią systemów przełączalnych, ich właściwościami i możliwością zastosowań
Treści programoweT-W-1Pojęcie systemów przełączalnych. Przykłady systemów przełączalnych liniowych i nieliniowych w technice i w biologii. Podstawy matematyczne teorii systemów przełączalnych.
T-W-2Modele liniowych systemów przełączalnych. Stabilność, obserwowalność i sterowalność liniowych systemów przełączalnych.
T-W-3Przełączalne systemy sterowania. Wielomodelowa regulacja predykcyjna obiektów nieliniowych.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny, wykład problemowy, dyskusja dydaktyczna
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Okresowe sprawdzenie wiedzy w zakresie najważniejszych efektów cząstkowych
S-2Ocena podsumowująca: Sprawdzenie wiedzy w zakresie założonych efektów
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Doktorant ma wiedzę o charakterze ponadpodstawowym dla nowoczesnej teorii sterowania w zakresie systemów przełączalnych i ich zastosowań
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięSD_3-_SzDE05dAEE_U01Potrafi zdobywać informacje naukowe z różnych źródeł, także obcojęzycznych oraz dokonywać właściwej selekcji tych informacji w zakresie systemów przełączalnych a także prowadzić dyskusję naukową na ten temat
Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinySD_3_U06Potrafi pogłębiać kompetencje zawodowe i osobiste, szczególnie w zakresie pozyskiwania oraz analizowania najnowszych osiągnięć związanych z reprezentowaną dziedziną i dyscypliną naukową.
SD_3_U03Potrafi dokumentować wyniki prowadzonych prac badawczych w formie opracowań naukowych, które będą przekazywane różnym grupom odbiorców, w szczególności międzynarodowemu środowisku naukowemu.
SD_3_U05Potrafi przygotować w oparciu o uzyskane wyniki opracowanie naukowe w postaci publikacji naukowej lub prezentacji w języku angielskim oraz potrafi funkcjonować w zespole naukowo-badawczym.
SD_3_U04Potrafi przekazać i prezentować uzyskane wyniki, w szczególności w międzynarodowym środowisku badawczym oraz inicjować debatę i prowadzić dyskusję związaną z prezentacją koncepcji i osiągnięć naukowych w zakresie reprezentowanej dziedziny i dyscypliny.
SD_3_U01Potrafi określać problemy naukowe w zakresie reprezentowanej dziedziny i dyscypliny poprzez: definiowanie celu i przedmiotu badań, formułowanie hipotez badawczych, sądów analitycznych, syntetycznych i oceniających na temat proponowanych rozwiązań w odniesieniu do istniejącego stanu wiedzy, proponowanie metod, technik i narzędzi badawczych, służących do rozwiązania problemu badawczego.
SD_3_U02Potrafi praktycznie wykorzystać i udoskonalić metody, techniki i narzędzia badawcze w zakresie reprezentowanej dziedziny i dyscypliny oraz twórczo je stosować do uzyskiwania wyników badawczych i ich opracowania.
Cel przedmiotuC-2Nabycie przez doktoranta umiejętności znalezienia informacji naukowych na temat systemów przełączalnych oraz krytycznej ich oceny w trakcie dyskusji naukowej
Treści programoweT-P-2Badania systemów dynamicznych o przełączanej strukturze, w tym systemów niecałkowitego rzędu
T-P-1Badania symulacyjne systemów dynamicznych o przełączanych parametrach
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny, wykład problemowy, dyskusja dydaktyczna
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Okresowe sprawdzenie wiedzy w zakresie najważniejszych efektów cząstkowych
S-2Ocena podsumowująca: Sprawdzenie wiedzy w zakresie założonych efektów
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Doktorant potrafi znaleźć najnowsze informacje naukowe w zakresie systemów przełączalnych i ich zastosowań, korzystać w podstawowym zakresie z opisywanych tam metod i narzędzi oraz ocenić je w dyskusji
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięSD_3-_SzDE05dAEE_K01Ma potrzebę ciągłego podnoszenia kwalifikacji zawodowych i krytycznego analizowania najnowszych osiągnięć w dyscyplinie Automatyka, elektronika i i elektrotechnika
Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinySD_3_K03Rozumie obowiązek wypełniania zobowiązań społecznych, badawczych i twórczych oraz ma świadomość inicjowania działań na rzecz interesu publicznego.
SD_3_K05Rozumie potrzebę przestrzegania norm etycznych i prawnych w pracy badawczej, ze szczególnym uwzględnieniem prowadzenia badań w sposób niezależny oraz respektowania zasady publicznej własności wyników działalności naukowej z uwzględnieniem praw własności intelektualnej.
SD_3_K04Rozumie obowiązek twórczego poszukiwania odpowiedzi na wyzwania cywilizacyjne, w szczególności na zobowiązania społeczne, badawcze i twórcze do opracowania naukowego dla nowych zjawisk i problemów w zakresie reprezentowanej dziedziny i dyscypliny.
Cel przedmiotuC-3Wskazanie doktorantom potrzeby ciągłego podnoszenia kwalifikacji zawodowych i krytycznego analizowania najnowszych osiągnięć w dyscyplinie Automatyka i robotyka
Treści programoweT-W-1Pojęcie systemów przełączalnych. Przykłady systemów przełączalnych liniowych i nieliniowych w technice i w biologii. Podstawy matematyczne teorii systemów przełączalnych.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny, wykład problemowy, dyskusja dydaktyczna
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Okresowe sprawdzenie wiedzy w zakresie najważniejszych efektów cząstkowych
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Doktorant jest zorientowany na potrzebę ciągłego podnoszenia kwalifikacji i analizowania najnowszych osiągnięć w dyscyplinie Automatyka, elektronika i i elektrotechnika
3,5
4,0
4,5
5,0