| Pole | KOD | Znaczenie kodu |
|---|
| Zamierzone efekty kształcenia | ME_1A_B18_W01 | Zna metody opisu liniowych układów dynamicznych ciągłych w dziedzinie czasu. Zna podstawowe charakterystyki układów ciągłych. Zna podstawowe struktury układów sterowania. Ma wiedzę szczególną umożliwiająca formułowanie wniosków w zakresie stabilności układów liniowych. Ma wiedzę w zakresie podziału algorytmów sterowania. |
|---|
| Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | ME_1A_W02 | Ma wiedzę w zakresie fizyki, elektroniki, automatyki i informatyki niezbędną do opisu i rozumienia zasad działania, budowy, technologii wytwarzania i programowania maszyn. |
|---|
| ME_1A_W03 | Ma teoretycznie podbudowaną wiedzę ogólną w zakresie mechaniki, wytrzymałości konstrukcji mechanicznych, elektroniki, elektrotechniki, informatyki, sztucznej inteligencji, układów sterowania i napędów oraz metrologii i systemów pomiarowych umożliwiających opis i rozumienie zagadnień technicznych w obszarze mechatroniki. |
| ME_1A_W04 | Ma szczegółową wiedzę umożliwiającą opis zagadnień oraz formułowanie wniosków w zakresie:
• projektowania (wytrzymałości konstrukcji, grafiki inżynierskiej, systemów dynamicznych, statystyki, symulacji komputerowych, materiałoznawstwa),
• technik programowania: komputerów osobistych, mikrokontrolerów, sterowników PLC, układów sterowania CNC obrabiarek i robotów, systemów wizyjnych i rozpoznawania obrazów,
• szybkiego prototypowania,
• pomiaru wielkości elektrycznych i mechanicznych, doboru układów pomiarowych. |
| Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | T1A_W02 | ma podstawową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów |
|---|
| 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 |
| T1A_W06 | ma podstawową wiedzę o cyklu życia urządzeń, obiektów i systemów technicznych |
| T1A_W07 | zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów |
| Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | InzA_W01 | ma podstawową wiedzę o cyklu życia urządzeń, obiektów i systemów technicznych |
|---|
| InzA_W02 | zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów |
| Cel przedmiotu | C-1 | Zapoznanie studentów z podstawami teoretycznymi opisu, analizy i syntezy liniowych układów sterowania z czasem ciągłym i dyskretnym. |
|---|
| Treści programowe | T-W-1 | Pojęcia podstawowe – układy liniowe i nieliniowe, stacjonarne i niestacjonarne, statyczne i dynamiczne, ciągłe i dyskretne, stabilne i niestabilne, minimalno- i nieminimalnofazowe.
Otwarty i zamknięty układ sterowania, struktury układów regulacji automatycznej i rola poszczególnych elementów, czterowarstwowy model funkcjonalny układu sterowania i nadzoru.
Opis matematyczny układów nieliniowych w przestrzeni stanu i jego linearyzacja w otoczeniu punktu równowagi, pojęcie transmitancji układu (macierzy transmitancji), wzajemna relacja między opisami w dziedzinie czasu (równania stanu) i częstotliwości (transmitancja Laplace'a, transmitancja widmowa - Fouriera). Sterowalność i obserwowalność. Charakterystyki czasowe i częstotliwościowe podstawowych elementów dynamicznych.
Podstawowe opisy układów dyskretnych (dyskretne równania stanu, transmitancja dyskretna). Modele dyskretne układów ciągłych. Modele hybrydowe.
Wymagania stawiane układom regulacji. Sprzężenie zwrotne od stanu. Analiza i synteza układów sterowania w dziedzinie czasu i w dziedzinie częstotliwości.
Podstawowe algorytmy regulacji ciągłej i nieciągłej. Cyfrowy algorytm PID - właściwości, strojenie, samonastrajanie. Idea regulacji predykcyjnej, liniowy regulator predykcyjny GPC. |
|---|
| T-A-1 | Wyznaczanie transmitancji zastępczej. Wyznaczanie analityczne charakterystyk czasowych i częstotliwościowych. Analiza stabilności przy pomocy kryterium Hurwitza i Nyquista. Projektowanie układu automatycznej regulacji w oparciu o zadany stopień stabilności, zapas fazy i modułu oraz kryteria całkowe. Wyznaczanie modeli obiektów fizycznych w przestrzeni stanu na podstawie równania różniczkowego oraz transmitancji operatorowej. Wyznaczanie transmitancji na podstawie równań stanu. Analiza właściwości układu sterowania na podstawie równań stanu. |
| T-L-1 | Modelowanie układów fizycznych i wykreślanie ich odpowiedzi czasowych. Badanie właściwości i dobór parametrów układu automatycznej regulacji temperatury obiektu elektrotermicznego. Badanie wpływu parametrów regulatora PID na jakość procesów regulacji oraz dobór nastaw regulatora PID na podstawie minimalizacji wskaźników całkowych. Analiza i synteza układu sterowania metodą współrzędnych stanu przy wykorzystaniu programu MATLAB/Simulink. |
| Metody nauczania | M-1 | Metody podajace: wykład informacyjny, opis, objaśnienie, Metody aktywizujace: dyskusja dydaktyczna, Metody programowane z użyciem komputera, Metody praktyczne: pokaz, ćwiczenia przedmiotowe, ćwiczenia laboratoryjne, symulacja. |
|---|
| Sposób oceny | S-1 | Ocena podsumowująca: Ocena podsumowująca pod koniec przedmiotu podsumowujaca osiągnięte efekty uczenia się. |
|---|
| Kryteria oceny | Ocena | Kryterium oceny |
|---|
| 2,0 | Nie zna metod opisu liniowych układów dynamicznych ani w dziedzinie czasu ani częstotliwości. Nie zna podstawowych charakterystyk układów ciągłych. Nie ma wiedzy umożliwiającej formułowanie wniosków w zakresie stabilności, sterowalności i obserwowalności wielowymiarowych układów liniowych. Ma wiedzę w zakresie podziału algorytmów sterowania. Nie ma wiedzy w zakresie cyfrowego algorytmu PID. |
| 3,0 | Zna metody opisu liniowych układów dynamicznych ciągłych w dziedzinie czasu. Zna podstawowe charakterystyki układów ciągłych. Zna podstawowe struktury układów sterowania. Ma wiedzę szczególną umożliwiająca formułowanie wniosków w zakresie stabilności układów liniowych. Ma wiedzę w zakresie podziału algorytmów sterowania. |
| 3,5 | Zna metody opisu liniowych układów dynamicznych ciągłych i dyskretnych w dziedzinie czasu i częstotliwości. Zna podstawowe charakterystyki układów ciągłych. Zna podstawowe struktury układów sterowania. Ma wiedzę szczególną umożliwiająca formułowanie wniosków w zakresie stabilności, sterowalności i obserwowalności układów liniowych. Ma wiedzę w zakresie podziału algorytmów sterowania. Ma teoretycznie podbudowaną wiedzę w zakresie cyfrowego algorytmu PID. |
| 4,0 | Zna metody opisu liniowych i nieliniowych układów dynamicznych ciągłych i dyskretnych w dziedzinie czasu i częstotliwości oraz wzajemne relacje między nimi. Zna podstawowe charakterystyki układów ciągłych. Zna podstawowe struktury układów sterowania. Ma wiedzę szczególną umożliwiająca formułowanie wniosków w zakresie stabilności, sterowalności i obserwowalności wielowymiarowych układów liniowych. Ma wiedzę w zakresie podziału algorytmów sterowania. Ma teoretycznie podbudowaną wiedzę w zakresie cyfrowego algorytmu PID. |
| 4,5 | Zna metody opisu liniowych i nieliniowych układów dynamicznych ciągłych i dyskretnych w dziedzinie czasu oraz wzajemne relacje między nimi. Zna podstawowe charakterystyki układów ciągłych. Zna podstawowe struktury układów sterowania. Ma wiedzę szczególną umożliwiająca formułowanie wniosków w zakresie stabilności, sterowalności i obserwowalności wielowymiarowych układów liniowych i nieliniowych. Ma wiedzę w zakresie podziału algorytmów sterowania. Ma teoretycznie podbudowaną wiedzę w zakresie cyfrowego algorytmu PID. |
| 5,0 | Zna metody opisu liniowych i nieliniowych układów dynamicznych ciągłych i dyskretnych w dziedzinie czasu i częstotliwości oraz wzajemne relacje między nimi. Zna podstawowe charakterystyki układów ciągłych. Zna podstawowe struktury układów sterowania. Ma wiedzę szczególną umożliwiająca formułowanie wniosków w zakresie stabilności, sterowalności i obserwowalności wielowymiarowych układów liniowych i nieliniowych. Ma wiedzę w zakresie podziału algorytmów sterowania. Ma teoretycznie podbudowaną wiedzę w zakresie cyfrowego algorytmu PID oraz algorytmu predykcyjnego GPC. |