Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Automatyka i robotyka (S2)
specjalność: Systemy sterowania procesami przemysłowymi

Sylabus przedmiotu Pomiary dynamiczne w zastosowaniach przemysłowych:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Automatyka i robotyka
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Pomiary dynamiczne w zastosowaniach przemysłowych
Specjalność Systemy sterowania procesami przemysłowymi
Jednostka prowadząca Katedra Sterowania i Pomiarów
Nauczyciel odpowiedzialny Adam Żuchowski <Adam.Zuchowski@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Przemysław Pietrzak <Przemyslaw.Pietrzak@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW3 15 1,00,50egzamin
laboratoriaL3 30 2,00,50zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Wiedza i umiejętności związane z przedmiotami: Metody matematyczne automatyki i robotyki, Sygnały i systemy dynamiczne, Podstawy informatyki, Komputerowe wspomaganie prac inżynierskich, Inżynierskie metody optymalizacji, Metrologia przemysłowa, Modelowanie i identyfikacja procesów.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z problematyką pomiarów dynamicznych. Omówienie typowych zadań pomiarowych, źródeł powstawania błędów dynamicznych oraz charakterystyka metod minimalizacji tychże błędów.
C-2Ukształtowanie umiejętność z zakresu kategoryzacji zadań pomiarowych oraz posługiwania się popularnymi metodami minimalizacji błędów dynamicznych.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Zajęcia wprowadzające; konfiguracja i kalibracja modułu wagowego.2
T-L-2Rejestracja sygnałów pomiarowych dynamicznej wagi kontrolującej.4
T-L-3Analiza widmowa sygnałów pomiarowych dynamicznej wagi kontrolującej.4
T-L-4Dynamiczny pomiar masy na podstawie wygładzonego sygnału pomiarowego.5
T-L-5Minimalizacja błędu dynamicznego: Algorytm LMS oraz dyskretny filtr Wienera.5
T-L-6Identyfikacja dynamiki wagi kontrolującej.5
T-L-7Minimalizacja błędu dynamicznego: algorytm RLS oraz dyskretny filtr Kalmana.5
30
wykłady
T-W-1Wprowadzenie i pojęcia podstawowe: pomiar statyczny i dynamiczny, błąd dynamiczny i jego miary, typowe zastosowania pomiarów dynamicznych, tor pomiarowy jego dynamika i warunki pracy.4
T-W-2Analiza widmowa sygnałów pomiarowych.2
T-W-3Metody szeregów czasowych w modelowaniu i identyfikacji dynamiki toru pomiarowego.3
T-W-4Algorytm LMS oraz dyskretny filtr Wienera.3
T-W-5Algorytm RLS oraz dyskretny filtr Kalmana.3
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach.30
A-L-2Przygotowanie do zajęć.15
A-L-3Przygotowanie do zaliczenia.15
60
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach.15
A-W-2Studiowanie literatuty.10
A-W-3Przygotowanie do egzaminu.5
30

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny.
M-2Wykład problemowy.
M-3Zajęcia laboratoryjne.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Ocena przygotowania studenta do realizacji ćwiczenia laboratoryjnego wystawiana na początku zajęć.
S-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie ustne i pisemne.

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
AR_2A_C27_W01
Student potrafi scharakteryzować typowe problemy pomiarowe, należące do grupy pomiarów dynamicznych. Potrafi opisać popularne metody minimalizacji błędu dynamicznego.
AR_2A_W08T2A_W02, T2A_W03C-1T-W-1, T-W-2, T-W-4, T-W-5, T-W-3M-1, M-2S-2

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
AR_2A_C27_U01
Student potrafi zrealizować typowy pomiar dynamiczny, wykorzystując podstawowe metody minimalizacji błędu dynamicznego.
AR_2A_U13T2A_U08, T2A_U12C-2T-L-1, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-L-2M-3S-2, S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_2A_C27_W01
Student potrafi scharakteryzować typowe problemy pomiarowe, należące do grupy pomiarów dynamicznych. Potrafi opisać popularne metody minimalizacji błędu dynamicznego.
2,0
3,0Student potrafi scharakteryzować typowe problemy pomiarowe, należące do grupy pomiarów dynamicznych. Potrafi scharakteryzować popularne metody minimalizacji błędu dynamicznego.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_2A_C27_U01
Student potrafi zrealizować typowy pomiar dynamiczny, wykorzystując podstawowe metody minimalizacji błędu dynamicznego.
2,0
3,0Student potrafi zrealizować typowy pomiar dynamiczny, wykorzystując podstawowe metody minimalizacji błędu dynamicznego.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Niedźwiedzki M., Identification of Time-varying Processes, John Wiley & Sons, Chichester, 2000, 1st edition
  2. Box G.E., Jenkins G.M., Reinsel G.C., Time Series Analysis: Forecasting and Control, John Wiley & Sons, New Jersey, 2008, 4th edition
  3. Ljung L., System Identification: Theory for the User, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, 1999, 2nd edition
  4. Widrow B., Stearns S.D., Adaptive Signal Processing, Prentice Hall, Englewood Cliffs, 1985, 1st edition
  5. Hagel R., Zakrzewski J., Miernictwo dynamiczne, WNT, Warszawa, 1984, Wyd. 1.
  6. Żuchowski A., Pomiary dynamiczne, Wydawnictwo Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 1984, Wyd. 1.

Literatura dodatkowa

  1. Allen R.L., Mills D.W., Signal Analysis: Time, Frequency, Scale and Structure, John Wiley & Sons, Piscataway, 2004, 1st edition

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Zajęcia wprowadzające; konfiguracja i kalibracja modułu wagowego.2
T-L-2Rejestracja sygnałów pomiarowych dynamicznej wagi kontrolującej.4
T-L-3Analiza widmowa sygnałów pomiarowych dynamicznej wagi kontrolującej.4
T-L-4Dynamiczny pomiar masy na podstawie wygładzonego sygnału pomiarowego.5
T-L-5Minimalizacja błędu dynamicznego: Algorytm LMS oraz dyskretny filtr Wienera.5
T-L-6Identyfikacja dynamiki wagi kontrolującej.5
T-L-7Minimalizacja błędu dynamicznego: algorytm RLS oraz dyskretny filtr Kalmana.5
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wprowadzenie i pojęcia podstawowe: pomiar statyczny i dynamiczny, błąd dynamiczny i jego miary, typowe zastosowania pomiarów dynamicznych, tor pomiarowy jego dynamika i warunki pracy.4
T-W-2Analiza widmowa sygnałów pomiarowych.2
T-W-3Metody szeregów czasowych w modelowaniu i identyfikacji dynamiki toru pomiarowego.3
T-W-4Algorytm LMS oraz dyskretny filtr Wienera.3
T-W-5Algorytm RLS oraz dyskretny filtr Kalmana.3
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach.30
A-L-2Przygotowanie do zajęć.15
A-L-3Przygotowanie do zaliczenia.15
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach.15
A-W-2Studiowanie literatuty.10
A-W-3Przygotowanie do egzaminu.5
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_2A_C27_W01Student potrafi scharakteryzować typowe problemy pomiarowe, należące do grupy pomiarów dynamicznych. Potrafi opisać popularne metody minimalizacji błędu dynamicznego.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_2A_W08Zna zaawansowane przyrządy i systemy pomiarowe, w tym systemy wizyjne.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_W02ma szczegółową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów
T2A_W03ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z problematyką pomiarów dynamicznych. Omówienie typowych zadań pomiarowych, źródeł powstawania błędów dynamicznych oraz charakterystyka metod minimalizacji tychże błędów.
Treści programoweT-W-1Wprowadzenie i pojęcia podstawowe: pomiar statyczny i dynamiczny, błąd dynamiczny i jego miary, typowe zastosowania pomiarów dynamicznych, tor pomiarowy jego dynamika i warunki pracy.
T-W-2Analiza widmowa sygnałów pomiarowych.
T-W-4Algorytm LMS oraz dyskretny filtr Wienera.
T-W-5Algorytm RLS oraz dyskretny filtr Kalmana.
T-W-3Metody szeregów czasowych w modelowaniu i identyfikacji dynamiki toru pomiarowego.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny.
M-2Wykład problemowy.
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie ustne i pisemne.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi scharakteryzować typowe problemy pomiarowe, należące do grupy pomiarów dynamicznych. Potrafi scharakteryzować popularne metody minimalizacji błędu dynamicznego.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_2A_C27_U01Student potrafi zrealizować typowy pomiar dynamiczny, wykorzystując podstawowe metody minimalizacji błędu dynamicznego.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_2A_U13Potrafi projektować zaawansowane systemy pomiarowe w tym systemy wizyjne stosowane w automatyce i robotyce.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
T2A_U12potrafi ocenić przydatność i możliwość wykorzystania nowych osiągnięć (technik i technologii) w zakresie studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-2Ukształtowanie umiejętność z zakresu kategoryzacji zadań pomiarowych oraz posługiwania się popularnymi metodami minimalizacji błędów dynamicznych.
Treści programoweT-L-1Zajęcia wprowadzające; konfiguracja i kalibracja modułu wagowego.
T-L-3Analiza widmowa sygnałów pomiarowych dynamicznej wagi kontrolującej.
T-L-4Dynamiczny pomiar masy na podstawie wygładzonego sygnału pomiarowego.
T-L-5Minimalizacja błędu dynamicznego: Algorytm LMS oraz dyskretny filtr Wienera.
T-L-6Identyfikacja dynamiki wagi kontrolującej.
T-L-7Minimalizacja błędu dynamicznego: algorytm RLS oraz dyskretny filtr Kalmana.
T-L-2Rejestracja sygnałów pomiarowych dynamicznej wagi kontrolującej.
Metody nauczaniaM-3Zajęcia laboratoryjne.
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie ustne i pisemne.
S-1Ocena formująca: Ocena przygotowania studenta do realizacji ćwiczenia laboratoryjnego wystawiana na początku zajęć.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi zrealizować typowy pomiar dynamiczny, wykorzystując podstawowe metody minimalizacji błędu dynamicznego.
3,5
4,0
4,5
5,0