Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Automatyka i robotyka (S1)

Sylabus przedmiotu Sterowanie złożonymi układami mechanicznymi:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Automatyka i robotyka
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Sterowanie złożonymi układami mechanicznymi
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Automatyki i Robotyki
Nauczyciel odpowiedzialny Zbigniew Emirsajłow <Zbigniew.Emirsajlow@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Piotr Okoniewski <Piotr.Okoniewski@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 2,0 ECTS (formy) 2,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny 15 Grupa obieralna 2

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW7 15 1,00,62egzamin
laboratoriaL7 15 1,00,38zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Zaliczone moduły z matematyki, fizyki, teorii sterowania i nieliniowych ukladów sterowania.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Student zna metody modelowania złożonych układów mechanicznych.
C-2Student potrafi dokonać syntezy nieliniowego układu sterowania złożonym układem mechanicznym

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Implementacja różnych modeli kinematyki orientacji bryły sztywnej2
T-L-2Badania symulacyjne ruchu bryły. Synteza układu sterowania prędkością bryły.2
T-L-3Synteza układu sterowania orientacją bryły. Badania symulacyjne.2
T-L-4Synteza jakobianowego układu sterowania pozycjonowania kiści manipulatora4
T-L-5Synteza układu sterowania orientacją satelity3
T-L-6Zaliczenie pisemne2
15
wykłady
T-W-1Kinematyka i dynamika bryły sztywnej4
T-W-2Sterowanie orientacją bryły sztywnej i jego zastosowania.4
T-W-3Modelowanie kinematyki układu mechanicznego holonomicznego i nieholonomicznego3
T-W-4Sterowanie układem nieholonomicznym - planowanie ścieżki i śledzenie ścieżki.4
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2wykonanie sprawozdań i przygotowanie do zaliczenia10
25
wykłady
A-W-1uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2studia pogłębiające wiedzę zdobytą na wykładach oraz przygotowanie do egzaminu9
A-W-3Egzamin1
25

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny
M-2ćwiczenia laboratoryjne

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Ocena sprawozdań
S-2Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
AR_1A_O11-1_W01
Student zna metody modelowania złożonych układów mechanicznych oraz zna podstawowe metody syntezy układów sterowania dla takich układów
AR_1A_W06, AR_1A_W10C-1T-W-3, T-W-2, T-W-4, T-W-1M-1S-2

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
AR_1A_O11-1_U01
Student potrafi tworzyć modele matematyczne złożonych układów mechanicznego oraz potrafi dokonać syntezy nieliniowego układu sterowania.
AR_1A_U19C-2T-L-3, T-L-6, T-L-1, T-L-2, T-L-5, T-L-4M-2S-1, S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
AR_1A_O11-1_W01
Student zna metody modelowania złożonych układów mechanicznych oraz zna podstawowe metody syntezy układów sterowania dla takich układów
2,0Student nie ma wystarczającej znajomości metod modelowania złożonych układów mechanicznych i metod syntezy nieliniowych układów sterowania
3,0Student nie ma wystarczającej znajomości metod modelowania złożonych układów mechanicznych i metod syntezy nieliniowych układów sterowania
3,5Student zna podstawowe metody modelowania złożonych układów mechanicznych oraz podstawowe metody syntezy nieliowego układu sterowania, ale czasami niepoprawnie się nimi posługuje
4,0Student zna podstawowe metody modelowania złożonych układów mechanicznych oraz podstawowe metody syntezy nieliowego układu sterowania, i z reguły poprawnie się nimi posługuje
4,5Student dobrze zna podstawowe metody modelowania złożonych układów mechanicznych oraz podstawowe metody syntezy nieliowego układu sterowania, i prawidłowo je stosuje
5,0Student ma pełną wiedzę nt. metod modelowania złożonych układów mechanicznych oraz podstawowe metody syntezy nieliowego układu sterowania, i efektywnie je stosuje

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
AR_1A_O11-1_U01
Student potrafi tworzyć modele matematyczne złożonych układów mechanicznego oraz potrafi dokonać syntezy nieliniowego układu sterowania.
2,0Student nie posiada wystarczających umiejętności tworzenia modeli matematycznych złożonych układów mechanicznych i nie potrafi dokonać syntezy nieliniowych układów sterowania
3,0Student potrafi tworzyć modele matematyczne złożonych układów mechanicznych i potrafi dokonać syntezy nieliniowych układów sterowania, ale czasami popełnia błędy
3,5Student potrafi tworzyć modele matematyczne złożonych układów mechanicznych i potrafi dokonać syntezy nieliniowych układów sterowania, ale zdarzają mu się mniej istotne błędy
4,0Student potrafi tworzyć modele matematyczne złożonych układów mechanicznych i potrafi dokonać syntezy nieliniowych układów sterowania
4,5Student potrafi tworzyć dobre modele matematyczne złożonych układów mechanicznych i potrafi prawidłowo dokonać syntezy nieliniowych układów sterowania
5,0Student potrafi efektywnie tworzyć modele matematyczne złożonych układów mechanicznych i potrafi efektywnie dokonać syntezy nieliniowych układów sterowania

Literatura podstawowa

  1. Murray R. M., Li Z., Sastry S., A Mathematical Introduction to Robotic Manipulation, CRC Press, 1994
  2. Slotine J-J. E., Lie W., Applied Nonlinear Control, Prencince Hall, Englewood Cliffs, 1991
  3. Khalil H. K., Nonlinear Systems, Prentice Hall, Upper Saddle River, 1996, 2

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Implementacja różnych modeli kinematyki orientacji bryły sztywnej2
T-L-2Badania symulacyjne ruchu bryły. Synteza układu sterowania prędkością bryły.2
T-L-3Synteza układu sterowania orientacją bryły. Badania symulacyjne.2
T-L-4Synteza jakobianowego układu sterowania pozycjonowania kiści manipulatora4
T-L-5Synteza układu sterowania orientacją satelity3
T-L-6Zaliczenie pisemne2
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Kinematyka i dynamika bryły sztywnej4
T-W-2Sterowanie orientacją bryły sztywnej i jego zastosowania.4
T-W-3Modelowanie kinematyki układu mechanicznego holonomicznego i nieholonomicznego3
T-W-4Sterowanie układem nieholonomicznym - planowanie ścieżki i śledzenie ścieżki.4
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2wykonanie sprawozdań i przygotowanie do zaliczenia10
25
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2studia pogłębiające wiedzę zdobytą na wykładach oraz przygotowanie do egzaminu9
A-W-3Egzamin1
25
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięAR_1A_O11-1_W01Student zna metody modelowania złożonych układów mechanicznych oraz zna podstawowe metody syntezy układów sterowania dla takich układów
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_1A_W06Ma uporządkowaną wiedzę z teorii sterowania i systemów w zakresie opisu, analizy i syntezy układów sterowania.
AR_1A_W10Zna budowę układów robotycznych, metody modelowania i sterowania, oraz orientuje się w stanie obecnym i trendach rozwoju robotyki.
Cel przedmiotuC-1Student zna metody modelowania złożonych układów mechanicznych.
Treści programoweT-W-3Modelowanie kinematyki układu mechanicznego holonomicznego i nieholonomicznego
T-W-2Sterowanie orientacją bryły sztywnej i jego zastosowania.
T-W-4Sterowanie układem nieholonomicznym - planowanie ścieżki i śledzenie ścieżki.
T-W-1Kinematyka i dynamika bryły sztywnej
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie ma wystarczającej znajomości metod modelowania złożonych układów mechanicznych i metod syntezy nieliniowych układów sterowania
3,0Student nie ma wystarczającej znajomości metod modelowania złożonych układów mechanicznych i metod syntezy nieliniowych układów sterowania
3,5Student zna podstawowe metody modelowania złożonych układów mechanicznych oraz podstawowe metody syntezy nieliowego układu sterowania, ale czasami niepoprawnie się nimi posługuje
4,0Student zna podstawowe metody modelowania złożonych układów mechanicznych oraz podstawowe metody syntezy nieliowego układu sterowania, i z reguły poprawnie się nimi posługuje
4,5Student dobrze zna podstawowe metody modelowania złożonych układów mechanicznych oraz podstawowe metody syntezy nieliowego układu sterowania, i prawidłowo je stosuje
5,0Student ma pełną wiedzę nt. metod modelowania złożonych układów mechanicznych oraz podstawowe metody syntezy nieliowego układu sterowania, i efektywnie je stosuje
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięAR_1A_O11-1_U01Student potrafi tworzyć modele matematyczne złożonych układów mechanicznego oraz potrafi dokonać syntezy nieliniowego układu sterowania.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_1A_U19Umie sformułować zadanie sterowania, zaprojektować układ sterowania i zoptymalizować jego działanie.
Cel przedmiotuC-2Student potrafi dokonać syntezy nieliniowego układu sterowania złożonym układem mechanicznym
Treści programoweT-L-3Synteza układu sterowania orientacją bryły. Badania symulacyjne.
T-L-6Zaliczenie pisemne
T-L-1Implementacja różnych modeli kinematyki orientacji bryły sztywnej
T-L-2Badania symulacyjne ruchu bryły. Synteza układu sterowania prędkością bryły.
T-L-5Synteza układu sterowania orientacją satelity
T-L-4Synteza jakobianowego układu sterowania pozycjonowania kiści manipulatora
Metody nauczaniaM-2ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena sprawozdań
S-2Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie posiada wystarczających umiejętności tworzenia modeli matematycznych złożonych układów mechanicznych i nie potrafi dokonać syntezy nieliniowych układów sterowania
3,0Student potrafi tworzyć modele matematyczne złożonych układów mechanicznych i potrafi dokonać syntezy nieliniowych układów sterowania, ale czasami popełnia błędy
3,5Student potrafi tworzyć modele matematyczne złożonych układów mechanicznych i potrafi dokonać syntezy nieliniowych układów sterowania, ale zdarzają mu się mniej istotne błędy
4,0Student potrafi tworzyć modele matematyczne złożonych układów mechanicznych i potrafi dokonać syntezy nieliniowych układów sterowania
4,5Student potrafi tworzyć dobre modele matematyczne złożonych układów mechanicznych i potrafi prawidłowo dokonać syntezy nieliniowych układów sterowania
5,0Student potrafi efektywnie tworzyć modele matematyczne złożonych układów mechanicznych i potrafi efektywnie dokonać syntezy nieliniowych układów sterowania