Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Inżynieria chemiczna i procesowa (N2)
specjalność: Inżynieria procesów ekoenergetyki

Sylabus przedmiotu Dynamika procesowa:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Inżynieria chemiczna i procesowa
Forma studiów studia niestacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Dynamika procesowa
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Instytut Inżynierii Chemicznej i Procesów Ochrony Środowiska
Nauczyciel odpowiedzialny Stanisław Masiuk <Stanislaw.Masiuk@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Marian Kordas <Marian.Kordas@zut.edu.pl>, Rafał Rakoczy <Rafal.Rakoczy@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 8,0 ECTS (formy) 8,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
laboratoriaL2 27 4,00,26zaliczenie
ćwiczenia audytoryjneA2 18 2,00,30zaliczenie
wykładyW2 18 2,00,44zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1matematyka wyższa nieklasyczna
W-2Matematyka
W-3Podstawy automatyki
W-4Podstawowe wiadomości z zakresu inżynierii chemicznej i procesowej.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Student zdobywa wiedzę i umiejętności w zakresie omawianych tresci programowych przydatnych do zapisu i analizy róznych form matematycznego opisu dowlnych obiektów i procesów inżynierii chemiczne w zakresie dynamiki.
C-2Student w trakcie zajeć praktycznych (ćwiczenia audytoryjne) nabędzie wiedzę potrzebną do prowadzenia analizy procesowego zachowania się obiektów typowych dla inżynierii chemicznej; tworzenia modeli matematycznych oraz interpretacji modeli w postaci charakterystyk dynamicznych w dziedzinie czasu i częstotliwości.
C-3Student w trakcie zajeć praktycznych (ćwiczenia laboratoryjne) nabędzie wiedzę potrzebną do prowadzenie analizy procesowego zachowania się obiektów typowych dla inżynierii chemicznej; tworzenia modeli matematycznych; interpretacji modeli w postaci charakterystyk dynamicznych w dziedzinie czasu i częstotliwości; wyznaczania charakterystyk dynamicznych z wykorzystaniem programów komputerowych.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
ćwiczenia audytoryjne
T-A-1Formułowanie równań obiektów. Opis matematyczny obiektów dynamicznych liniowych ustalonych o parametrach skupionych. Charakterystyki czasowe i częstotliwościowe. Analiza korelacyjna i widmowa. Modele matematyczne elementarnych procesów inżynierii chemicznej. Linearyzacja. Podstawowe człony dynamiczne i ich charakterystyki czasowe i częstotliwościowe. Wyznaczanie transmitancji układów złożonych. Badanie dynamiki układów w dziedzinie czasowej, transformat oraz częstotliwościowej. Analiza i synteza układów liniowych. Stabilność układów dynamicznych liniowych. Algebraiczne kryteria stabilności. Jakość sterowania. Układy wielowymiarowe i ich charakterystyki czasowe i częstotliwościowe. Schematy analogowe. Problemy sterowania w układzie zamkniętym. Układy regulacji, zadania i struktura. Wybór typu regulatora i nastaw. Metodyka tworzenia modelu komputerowego. Określanie charakterystyk statycznych. Podstawy oprogramowania Matlab i Simulink. Opis procesów technologicznych i postacie modeli. Wskaźniki oceny modeli. Proces liniowy II rzędu. Metodyka tworzenia modelu komputerowego. Problemy optymalizacyjne w układach sterowania i regulacji. Układy o parametrach zmiennych i rozłożonych. Równania dynamiki układów nieliniowych. Metody identyfikacji wielowymiarowych obiektów sterowania. Dynamika zbiornika przepływowego. Dynamika kaskady reaktorów. Dynamika kolumny rektyfikacyjnej. Dynamika wymiennika ciepła. Kolumna absorpcyjna. Dynamika elementarnego systemu złożonego.18
18
laboratoria
T-L-1Wprowadzenie do obsługi pakietów inżynierskich Matlab i Simulink. Podstawy języka symulacyjnego Matlab. Opis dynamiki układów: równanie różniczkowe skalarne, równanie stanu, transmitancja operatorowa i widmowa. Wyznaczanie charakterystyk czasowych i częstotliwościowych. Badanie układu regulacji. Modelowanie układów regulacji automatycznej. Badanie stabilności - metody analityczne i częstotliwościowe. Ocena dokładności statycznej i jakości dynamicznej. Dobór nastaw regulatorów według cech przebiegu przejściowego. Analiza błędów w praktycznej realizacji próbkowania sygnałów. Analiza korelacyjna i widmowa procesów stochastycznych. Zastosowanie Matlaba w analizie układów liniowych i nieliniowych. Modele układów dynamicznych w Simulinku. Symulacja rozwiązania w dziedzinie czasu. Opisy układów dynamicznych i ich transformacja. Charakterystyki częstotliwościowe i ich aproksymacja. Projektowanie filtrów dyskretnych. Podstawy modelowania z wykorzystaniem sztucznych sieci neuronowych. Modele przepływów trasera przez aparaty i instalacje chemiczne. Transformacja modeli. Badanie dynamiki reaktora nieizotermicznego. Badanie dynamiki kaskady mieszalników. Badanie reaktora rurowego. Dobór nastaw regulatorów pracujących w układzie zamkniętym z kaskadą reaktorów chemicznych. Dynamika zbiornika ze swobodnym i wymuszonym przepływem cieczy. Dynamika układu zbiornika z idealnym wymieszaniem. Badanie zbiornika z idealnym wymieszaniem metodą analizy częstotliwościowej. Badanie mieszalnika statycznego z idealnym wymieszaniem metodą analizy częstotliwościowej. Analiza hydrodynamiki przepływu mieszanin dwufazowych ciecz-ciało stałe w wirującym, pulsującym oraz stacjonarnym polu magnetycznym. Dynamika zbiornika z regulatorem. Dynamika wymiennika ciepła.27
27
wykłady
T-W-1Modele liniowe ustalone jednowymiarowe o parametrach skupionych. Wymuszenia zdeterminowane i stochastyczne. Charakterystyki dynamiczne w obszarze oryginału i obrazu.3
T-W-2Modele liniowe nieustalone jedniowymiarowe o parametrach skupionych. Wymuszenia zdeterminowane i stochastyczne. Charakterystyki dynamiczne w obszarze oryginału i obrazu.3
T-W-3Modele liniowe ustalone wielowymiarowe o parametrach skupionych. Wymuszenia zdeterminowane i stochastyczne. Charakterystyki dynamiczne w obszarze oryginału i obrazu.3
T-W-4Modele liniowe ustalone wielowymiarowe o parametrach rozłożonych. Wymuszenia zdetyetrminowane i stochastyczne. Charakterystyki dynamiczne w obszarze oryginału i obrazu.3
T-W-5Modele liniowe nieustalone jednowymiarowe o parametrach rozłożonych. Wymuszenia zdetyetrminowane i stochastyczne. Charakterystyki dynamiczne w obszarze oryginału i obrazu.2
T-W-6Modele liniowe nieustalone wieloowymiarowe o parametrach rozłożonych. Wymuszenia zdeterminowane. Charakterystyki dynamiczne w obszarze oryginału i obrazu.2
T-W-7Modele nieliniowe ustalone jedno- i wielowymiarowe wymiarowe o parametrach skupionych. Wymuszenia zdetyetrminowane. Charakterystyki dynamiczne w obszarze oryginału i obrazu.2
18

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
ćwiczenia audytoryjne
A-A-1Uczestnictwo studenta w zajęciach18
A-A-2Przygotowanie studenta do zaliczeń pismnnych9
A-A-3Studiowanie wskazanej literatury9
A-A-4Przygotowanie się studenta do zajęć9
A-A-5Rozwiązywanie przykładów obliczeniowych6
A-A-6Konsultacje z prowadzącym zajęcia9
60
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo studenta w zajęciach27
A-L-2Przygotowanie studenta do zajęć27
A-L-3Wykonywanie przez studenta sprawozdań21
A-L-4Studiowanie wskazanej literaury18
A-L-5Praca samodzielna studenta z programami komputerowymi18
A-L-6Konsultacje z prowadzącym zajęcia.9
120
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach.18
A-W-2Studiowanie literatury.18
A-W-3Przygotowanie do zaliczenia.12
A-W-4Samodzielna analiza treści wykładów.12
60

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1wykład informacyjny
M-2ćwiczenia audytoryjne (metody podające: objaśnienie lub wyjaśnienie; metody aktywizujące: metoda przypadków, dyskusja dydaktyczna; metody programowe: z użyciem podręcznika programowanego; metody praktyczne: ćwiczenia laboratoryjne, metoda projektów, metoda przewodniego tekstu)
M-3ćwiczenia laboratoryjne (metody podające: objaśnienie lub wyjaśnienie; metody problemowe: metoda przypadków, dyskusja dydaktyczna; metody programowe: z użyciem komputera; metody praktyczne: pokaz, ćwiczenia laboratoryjne, metoda projektów, metoda przewodniego tekstu)

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: zaliczenie wykładów w formie pisemnego sprawdzianu na zakończenie semestu o treści teoretycznej.
S-2Ocena podsumowująca: Ocena końcowa za przedmiot jest oceną średnią ważoną z ocen za wszystkie formy zajęć.
S-3Ocena podsumowująca: ćwiczenia audytoryjne - ocena zostanie wystawiona na podstawie zaliczenia pisemnego
S-4Ocena podsumowująca: ćwiczenia laboratoryjne – ocena końcowa zostanie wystawiona na podstawie ocen cząstkowych z samodzielnie lub grupowo wykonanych sprawozdań (możliwe zadawanie pytań przy „obronie” sprawozdań); warunkiem dopuszczenia do zajęć jest oddanie sprawozdania z wykonania poprzedniego ćwiczenia; zakres sprawozdania końcowego określa prowadzący po wykonaniu ćwiczenia; warunkiem zaliczenia całego ćwiczenia laboratoryjnego jest jego prawidłowe wykonanie oraz zaliczenie kolokwium końcowego w formie określonej przez prowadzącego

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
ICHP_2A_B02_W01
Student zdobywa wiedzę z obszaru dynamiki obiktów przenoszących procesy inzynierii chermicznej pozwalająca na zapis modeli i ich chrakterystyk dynamicznych w dziedzinie oryginałów i obrazów. Student zdobywa wiedzę i umiejętnosci w zakresie omawianych tresci programowych przydatnych do zapisu i analizy róznych form matematycznego opisu dowlnych obiektów i procesów inżynierii chemiczne w zakresie dynamiki.
ICPN_2A_W04, ICPN_2A_W02, ICPN_2A_W01, ICPN_2A_W03, ICPN_2A_W08T2A_W01, T2A_W02, T2A_W03, T2A_W06InzA2_W01C-1T-W-2, T-W-4, T-W-3, T-W-7, T-W-5, T-W-1, T-W-6M-1, M-2, M-3S-1

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
ICHP_2A_B02_U01
Student nabędzie umiejętności analizy procesowego zachowania się obiektów typowych dla inżynierii chemicznej, tworzenia modeli matematycznych oraz ich interpretacji w postaci charakterystyk dynamicznych w dziedzinie czasu i częstotliwości
ICPN_2A_U02, ICPN_2A_U15, ICPN_2A_U09, ICPN_2A_U18, ICPN_2A_U08T2A_U02, T2A_U08, T2A_U09, T2A_U15, T2A_U18InzA2_U01, InzA2_U02, InzA2_U05, InzA2_U07C-2T-L-1, T-A-1M-2S-1, S-2, S-3, S-4

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

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
ICHP_2A_B02_K02
Student jest świadomy, że zdobyta wiedza pozwoli znaleźć wspólny język techniczny z osobami zajmującymi się problemami dynamiki procesowej i sterowania; dzięki zdobytej wiedzy i umiejętności jest w stanie odpowiednio zdefiniować priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub w zespole zadania.
ICPN_2A_K04T2A_K04C-3, C-2, C-1T-L-1, T-A-1M-1, M-2, M-3S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
ICHP_2A_B02_W01
Student zdobywa wiedzę z obszaru dynamiki obiktów przenoszących procesy inzynierii chermicznej pozwalająca na zapis modeli i ich chrakterystyk dynamicznych w dziedzinie oryginałów i obrazów. Student zdobywa wiedzę i umiejętnosci w zakresie omawianych tresci programowych przydatnych do zapisu i analizy róznych form matematycznego opisu dowlnych obiektów i procesów inżynierii chemiczne w zakresie dynamiki.
2,0Student nie potrafi sformułować zapis analityczny elementarnego modelu matematycznego jak również nie umie wyznaczyć charaketrystyki dynamiczne.
3,0Student (w stopniu ograniczonym) potrafi formułować zapis analityczny elementarnych liniowych modeli matematycznych obiektów jednowymiarowych o parametrach skupionych jak również wyznaczyć charaketrystyki dynamiczne w dziedzinie obrazów przy wymuszeniach zdetetrminowanych.
3,5Student potrafi formułować zapis analityczny elementarnych liniowych modeli matematycznych obiektów jednowymiarowych i wielowymioarowych o parametrach skupionych w dziedzinie oryginału i obrazu funkcji jak również wyznaczyć charaketrystyki dynamiczne i ich wzajemną zależność w obu dziedzinach przy wymuszeniach zdeterminowanych.
4,0Student potrafi formułować zapis analityczny elementarnych liniowych modeli matematycznych obiektów jednowymiarowych i wielowymioarowych o parametrach skupionych w dziedzinie oryginału i obrazu funkcji jak również umie wyznaczyć charaketrystyki dynamiczne i ich wzajemną zależność w obu dziedzinach przy wymuszeniach stochastycznych.
4,5Student potrafi formułować zapis analityczny elementarnych nieliniowych modeli matematycznych wielowymiarowych o parametrach skupionych i rozłożonych w dziedzinie oryginału i obrazu funkcji jak również umie wyznaczyć charaketrystyki dynamiczne i ich wzajemną zależność w obu dziedzinach przy wymuszeniach zdeterminowanych.
5,0Student potrafi formułować zapis analityczny modeli matematycznych dowolnych pojedynczych obiektów inżynierii chemicznej i połaczonych w elementarne systemy jak również powinien być w stanie wskazać możliwości objęcia obiektu lub elementarnego systemu układem stabilizacji lub regulacji automatycznej.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
ICHP_2A_B02_U01
Student nabędzie umiejętności analizy procesowego zachowania się obiektów typowych dla inżynierii chemicznej, tworzenia modeli matematycznych oraz ich interpretacji w postaci charakterystyk dynamicznych w dziedzinie czasu i częstotliwości
2,0Student nie spełnia kryteriów oceny 3,0.
3,0Student posiada podstawowe wiadomości z zakresu tworzenia modeli matematycznych dla typowych obiektów w inżynierii chemicznej.
3,5Student ma wiedzę pośrednią pomiędzy 3,0 i 4,0.
4,0Student posiada podstawowe wiadomości z zakresu tworzenia modeli matematycznych dla typowych obiektów w inżynierii chemicznej oraz potrafi je interpretować na podstawie uzyskanych charakterystyk dynamicznych w dziedzinie czasu i częstotliwości.
4,5Student ma wiedzę pośrednią pomiędzy 4,0 i 5,0.
5,0Student posiada podstawowe wiadomości z zakresu tworzenia modeli matematycznych, potrafi je interpretować na podstawie uzyskanych charakterystyk dynamicznych w dziedzinie czasu i częstotliwości oraz samodzielnie zaproponować opis matematyczny dla typowych obiektów w inżynierii chemicznej z zastosowaniem odpowiednich programów komputerowych.

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
ICHP_2A_B02_K02
Student jest świadomy, że zdobyta wiedza pozwoli znaleźć wspólny język techniczny z osobami zajmującymi się problemami dynamiki procesowej i sterowania; dzięki zdobytej wiedzy i umiejętności jest w stanie odpowiednio zdefiniować priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub w zespole zadania.
2,0Student nie jest świadomy, że zdobyta wiedza pozwoli znaleźć wspólny język techniczny z osobami zajmującymi się problemami dynamiki procesowej i sterowania; nie jest w stanie odpowiednio zdefiniować priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub w zespole zadania.
3,0Student jest świadomy, że zdobyta wiedza pozwoli znaleźć wspólny język techniczny z osobami zajmującymi się problemami dynamiki procesowej i sterowania; jest w stanie odpowiednio zdefiniować priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub w zespole zadania.
3,5Student jest świadomy, że zdobyta wiedza pozwoli znaleźć wspólny język techniczny z osobami zajmującymi się problemami dynamiki procesowej i sterowania; jest w stanie odpowiednio zdefiniować priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub w zespole zadania; jest chętny do samodzielnego formułowania problemów badawczych, projektowych i obliczeniowych.
4,0Student jest świadomy, że zdobyta wiedza pozwoli znaleźć wspólny język techniczny z osobami zajmującymi się problemami dynamiki procesowej i sterowania; jest w stanie odpowiednio zdefiniować priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub w zespole zadania; samodzielnie formułuje problemy badawcze, projektowe i obliczeniowe.
4,5Student jest świadomy, że zdobyta wiedza pozwoli znaleźć wspólny język techniczny z osobami zajmującymi się problemami dynamiki procesowej i sterowania; jest w stanie odpowiednio zdefiniować priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub w zespole zadania; samodzielnie formułuje problemy badawcze, projektowe i obliczeniowe; jest kreatywny w swoim działaniu.
5,0Student jest świadomy, że zdobyta wiedza pozwoli znaleźć wspólny język techniczny z osobami zajmującymi się problemami dynamiki procesowej i sterowania; jest w stanie odpowiednio zdefiniować priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub w zespole zadania; samodzielnie formułuje problemy badawcze, projektowe i obliczeniowe; jest kreatywny w swoim działaniu; postępuje zgodnie z zasadami etyki oraz wykazuje zdolność do kierowania zespołem zdeterminowanym do osiągnięcia założonego celu.

Literatura podstawowa

  1. S. Masiuk, Dynamika procesowa I, Wyd. Uczel. PS, Szczecin, 1989, II, dostępna wersja elektroniczna
  2. S. Masiuk, Dynamika procesowa II, Wyd. Uczel. PS, Szczecin, 1990, II, dostepna wersja elektroniczna
  3. J.C. Friedly, Analiza dynamiki procesów, WNT, Warszawa, 1975
  4. J.M. Douglas, Dynamika i sterowanie procesów. tom I Analiza układów dynamicznych, WNT, Warszawa, 1976

Literatura dodatkowa

  1. W.M. Ordyncew, Opis matematyczny obiektów regulacji automatycznej, WNT, WArszawa, 1968
  2. W.W. Sołodownikow, Dynamika statystyczna liniowych ukłaów sterowania automatycznego, WNT, Warszawa, 1964
  3. S.W. Director, Introduction to system theory, McGraw-Hill Book Comp., New York, 1972
  4. Żuchowski A., Modele dynamiczne i identyfikacja, WPS, Szczecin, 2003
  5. Kostro J., Elementy, urządzenia i układy automatyki, WSiP, Warszawa, 1998
  6. Chorowski B., Werszko M., Mechaniczne urządzenia automatyki, WNT, Warszawa, 1990
  7. Luyben M.L., Luyben W.L., Essentials of Process Control, McGraw-Hill, New York, 1997
  8. Doniec A., Podstawy dynamiki procesów, Wydawnictwo Politechniki Łódzkej, Łódź, 1996
  9. Brzózka J., Regulatory i układy automatyki, MIKOM, Warszawa, 1997
  10. Marlin T.E., Process Control: Designing Process and Control Systems for Dynamic Performance, McGraw-Hill, New York, 1995
  11. Chorowski B., Werszko M., Mechaniczne urządzenia automatyki, WNT, Warszawa, 1990
  12. Nise N.S., Control System Engineering, John Wiley & Sons, 2000
  13. Luyben M.L., Luyben W.L., Essentials of Process Control, McGraw-Hill, New York, 1997
  14. Ogunnaike, B.A., Ray, W.H., Process dynamics, modelling, and control, Oxford University Press, 1994
  15. Ott E., Chaos w układach dynamicznych, WNT, Warszawa, 1997
  16. Brzózka J., Regulatory i układy automatyki, MIKOM, Warszawa, 1997
  17. Seborg, E.E., Edgar, T.F., Mellchamp, D.A., Doyle, F.J., Process dynamics and control, Wiley & Sons, 2010
  18. Marlin T.E., Process Control: Designing Process and Control Systems for Dynamic Performance, McGraw-Hill, New York, 1995
  19. Roffel, B., Betlem, B.H., Process dynamics and control:modelling for control and prediction, Wiley & Sons, 2006
  20. Ogunnaike B.A., Ray W.H., Process Dynamic, Modeling and Control, Oxford, New York, 1994
  21. Ott E., Chaos w układach dynamicznych, WNT, Warszawa, 1997
  22. Luyben, M.L., Luyben, W.L., Essentials of process control, McGraw-Hill, 1997
  23. Kuźnik J., Metzger M., Pasek K., Laboratorium dynamiki procesowej i automatyzacji procesów chemicznych, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 1990
  24. Nise, N.S., Control System Engineering, John Wiley & Sons, 2000
  25. Ogata, K., Designing Linear Control Systems with MATLAB, Prentice Hall, 2002

Treści programowe - ćwiczenia audytoryjne

KODTreść programowaGodziny
T-A-1Formułowanie równań obiektów. Opis matematyczny obiektów dynamicznych liniowych ustalonych o parametrach skupionych. Charakterystyki czasowe i częstotliwościowe. Analiza korelacyjna i widmowa. Modele matematyczne elementarnych procesów inżynierii chemicznej. Linearyzacja. Podstawowe człony dynamiczne i ich charakterystyki czasowe i częstotliwościowe. Wyznaczanie transmitancji układów złożonych. Badanie dynamiki układów w dziedzinie czasowej, transformat oraz częstotliwościowej. Analiza i synteza układów liniowych. Stabilność układów dynamicznych liniowych. Algebraiczne kryteria stabilności. Jakość sterowania. Układy wielowymiarowe i ich charakterystyki czasowe i częstotliwościowe. Schematy analogowe. Problemy sterowania w układzie zamkniętym. Układy regulacji, zadania i struktura. Wybór typu regulatora i nastaw. Metodyka tworzenia modelu komputerowego. Określanie charakterystyk statycznych. Podstawy oprogramowania Matlab i Simulink. Opis procesów technologicznych i postacie modeli. Wskaźniki oceny modeli. Proces liniowy II rzędu. Metodyka tworzenia modelu komputerowego. Problemy optymalizacyjne w układach sterowania i regulacji. Układy o parametrach zmiennych i rozłożonych. Równania dynamiki układów nieliniowych. Metody identyfikacji wielowymiarowych obiektów sterowania. Dynamika zbiornika przepływowego. Dynamika kaskady reaktorów. Dynamika kolumny rektyfikacyjnej. Dynamika wymiennika ciepła. Kolumna absorpcyjna. Dynamika elementarnego systemu złożonego.18
18

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Wprowadzenie do obsługi pakietów inżynierskich Matlab i Simulink. Podstawy języka symulacyjnego Matlab. Opis dynamiki układów: równanie różniczkowe skalarne, równanie stanu, transmitancja operatorowa i widmowa. Wyznaczanie charakterystyk czasowych i częstotliwościowych. Badanie układu regulacji. Modelowanie układów regulacji automatycznej. Badanie stabilności - metody analityczne i częstotliwościowe. Ocena dokładności statycznej i jakości dynamicznej. Dobór nastaw regulatorów według cech przebiegu przejściowego. Analiza błędów w praktycznej realizacji próbkowania sygnałów. Analiza korelacyjna i widmowa procesów stochastycznych. Zastosowanie Matlaba w analizie układów liniowych i nieliniowych. Modele układów dynamicznych w Simulinku. Symulacja rozwiązania w dziedzinie czasu. Opisy układów dynamicznych i ich transformacja. Charakterystyki częstotliwościowe i ich aproksymacja. Projektowanie filtrów dyskretnych. Podstawy modelowania z wykorzystaniem sztucznych sieci neuronowych. Modele przepływów trasera przez aparaty i instalacje chemiczne. Transformacja modeli. Badanie dynamiki reaktora nieizotermicznego. Badanie dynamiki kaskady mieszalników. Badanie reaktora rurowego. Dobór nastaw regulatorów pracujących w układzie zamkniętym z kaskadą reaktorów chemicznych. Dynamika zbiornika ze swobodnym i wymuszonym przepływem cieczy. Dynamika układu zbiornika z idealnym wymieszaniem. Badanie zbiornika z idealnym wymieszaniem metodą analizy częstotliwościowej. Badanie mieszalnika statycznego z idealnym wymieszaniem metodą analizy częstotliwościowej. Analiza hydrodynamiki przepływu mieszanin dwufazowych ciecz-ciało stałe w wirującym, pulsującym oraz stacjonarnym polu magnetycznym. Dynamika zbiornika z regulatorem. Dynamika wymiennika ciepła.27
27

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Modele liniowe ustalone jednowymiarowe o parametrach skupionych. Wymuszenia zdeterminowane i stochastyczne. Charakterystyki dynamiczne w obszarze oryginału i obrazu.3
T-W-2Modele liniowe nieustalone jedniowymiarowe o parametrach skupionych. Wymuszenia zdeterminowane i stochastyczne. Charakterystyki dynamiczne w obszarze oryginału i obrazu.3
T-W-3Modele liniowe ustalone wielowymiarowe o parametrach skupionych. Wymuszenia zdeterminowane i stochastyczne. Charakterystyki dynamiczne w obszarze oryginału i obrazu.3
T-W-4Modele liniowe ustalone wielowymiarowe o parametrach rozłożonych. Wymuszenia zdetyetrminowane i stochastyczne. Charakterystyki dynamiczne w obszarze oryginału i obrazu.3
T-W-5Modele liniowe nieustalone jednowymiarowe o parametrach rozłożonych. Wymuszenia zdetyetrminowane i stochastyczne. Charakterystyki dynamiczne w obszarze oryginału i obrazu.2
T-W-6Modele liniowe nieustalone wieloowymiarowe o parametrach rozłożonych. Wymuszenia zdeterminowane. Charakterystyki dynamiczne w obszarze oryginału i obrazu.2
T-W-7Modele nieliniowe ustalone jedno- i wielowymiarowe wymiarowe o parametrach skupionych. Wymuszenia zdetyetrminowane. Charakterystyki dynamiczne w obszarze oryginału i obrazu.2
18

Formy aktywności - ćwiczenia audytoryjne

KODForma aktywnościGodziny
A-A-1Uczestnictwo studenta w zajęciach18
A-A-2Przygotowanie studenta do zaliczeń pismnnych9
A-A-3Studiowanie wskazanej literatury9
A-A-4Przygotowanie się studenta do zajęć9
A-A-5Rozwiązywanie przykładów obliczeniowych6
A-A-6Konsultacje z prowadzącym zajęcia9
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo studenta w zajęciach27
A-L-2Przygotowanie studenta do zajęć27
A-L-3Wykonywanie przez studenta sprawozdań21
A-L-4Studiowanie wskazanej literaury18
A-L-5Praca samodzielna studenta z programami komputerowymi18
A-L-6Konsultacje z prowadzącym zajęcia.9
120
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach.18
A-W-2Studiowanie literatury.18
A-W-3Przygotowanie do zaliczenia.12
A-W-4Samodzielna analiza treści wykładów.12
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaICHP_2A_B02_W01Student zdobywa wiedzę z obszaru dynamiki obiktów przenoszących procesy inzynierii chermicznej pozwalająca na zapis modeli i ich chrakterystyk dynamicznych w dziedzinie oryginałów i obrazów. Student zdobywa wiedzę i umiejętnosci w zakresie omawianych tresci programowych przydatnych do zapisu i analizy róznych form matematycznego opisu dowlnych obiektów i procesów inżynierii chemiczne w zakresie dynamiki.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówICPN_2A_W04ma rozszerzoną, pogłębioną i szczegółową wiedzę z zakresu wszechstronnej analizy modeli matematycznych dotyczącą operacji i procesów inżynierii chemicznej przydatną do formułowania i rozwiązywania złożonych zadań inżynierskich w tym zagadnień projektowania
ICPN_2A_W02ma rozszerzoną i pogłębioną wiedzę z zakresu fizyki pozwalającą na formułowanie modeli operacji, procesów i systemów związanych z inżynierią chemiczną i procesową
ICPN_2A_W01ma rozszerzoną i pogłębioną wiedzę z zakresu matematyki, przydatną do formułowania i rozwiązywania złożonych zadań z zakresu procesów inżynierii chemicznej i procesowej
ICPN_2A_W03ma rozszerzoną i pogłębioną wiedzę z zakresu chemii pozwalającą na formułowanie i weryfikację eksperymentalną modeli procesów fizycznych i z przemianą chemiczną z zakresu inżynierii chemicznej i procesowej
ICPN_2A_W08ma podstawową wiedzę o żywotności urządzeń, obiektów, systemów i produktów w procesach wytwórczych
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_W01ma rozszerzoną i pogłębioną wiedzę z zakresu matematyki, fizyki, chemii i innych obszarów właściwych dla studiowanego kierunku studiów przydatną do formułowania i rozwiązywania złożonych zadań z zakresu studiowanego kierunku studiów
T2A_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
T2A_W06ma podstawową wiedzę o cyklu życia urządzeń, obiektów i systemów technicznych
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA2_W01ma podstawową wiedzę o cyklu życia urządzeń, obiektów i systemów technicznych
Cel przedmiotuC-1Student zdobywa wiedzę i umiejętności w zakresie omawianych tresci programowych przydatnych do zapisu i analizy róznych form matematycznego opisu dowlnych obiektów i procesów inżynierii chemiczne w zakresie dynamiki.
Treści programoweT-W-2Modele liniowe nieustalone jedniowymiarowe o parametrach skupionych. Wymuszenia zdeterminowane i stochastyczne. Charakterystyki dynamiczne w obszarze oryginału i obrazu.
T-W-4Modele liniowe ustalone wielowymiarowe o parametrach rozłożonych. Wymuszenia zdetyetrminowane i stochastyczne. Charakterystyki dynamiczne w obszarze oryginału i obrazu.
T-W-3Modele liniowe ustalone wielowymiarowe o parametrach skupionych. Wymuszenia zdeterminowane i stochastyczne. Charakterystyki dynamiczne w obszarze oryginału i obrazu.
T-W-7Modele nieliniowe ustalone jedno- i wielowymiarowe wymiarowe o parametrach skupionych. Wymuszenia zdetyetrminowane. Charakterystyki dynamiczne w obszarze oryginału i obrazu.
T-W-5Modele liniowe nieustalone jednowymiarowe o parametrach rozłożonych. Wymuszenia zdetyetrminowane i stochastyczne. Charakterystyki dynamiczne w obszarze oryginału i obrazu.
T-W-1Modele liniowe ustalone jednowymiarowe o parametrach skupionych. Wymuszenia zdeterminowane i stochastyczne. Charakterystyki dynamiczne w obszarze oryginału i obrazu.
T-W-6Modele liniowe nieustalone wieloowymiarowe o parametrach rozłożonych. Wymuszenia zdeterminowane. Charakterystyki dynamiczne w obszarze oryginału i obrazu.
Metody nauczaniaM-1wykład informacyjny
M-2ćwiczenia audytoryjne (metody podające: objaśnienie lub wyjaśnienie; metody aktywizujące: metoda przypadków, dyskusja dydaktyczna; metody programowe: z użyciem podręcznika programowanego; metody praktyczne: ćwiczenia laboratoryjne, metoda projektów, metoda przewodniego tekstu)
M-3ćwiczenia laboratoryjne (metody podające: objaśnienie lub wyjaśnienie; metody problemowe: metoda przypadków, dyskusja dydaktyczna; metody programowe: z użyciem komputera; metody praktyczne: pokaz, ćwiczenia laboratoryjne, metoda projektów, metoda przewodniego tekstu)
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: zaliczenie wykładów w formie pisemnego sprawdzianu na zakończenie semestu o treści teoretycznej.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie potrafi sformułować zapis analityczny elementarnego modelu matematycznego jak również nie umie wyznaczyć charaketrystyki dynamiczne.
3,0Student (w stopniu ograniczonym) potrafi formułować zapis analityczny elementarnych liniowych modeli matematycznych obiektów jednowymiarowych o parametrach skupionych jak również wyznaczyć charaketrystyki dynamiczne w dziedzinie obrazów przy wymuszeniach zdetetrminowanych.
3,5Student potrafi formułować zapis analityczny elementarnych liniowych modeli matematycznych obiektów jednowymiarowych i wielowymioarowych o parametrach skupionych w dziedzinie oryginału i obrazu funkcji jak również wyznaczyć charaketrystyki dynamiczne i ich wzajemną zależność w obu dziedzinach przy wymuszeniach zdeterminowanych.
4,0Student potrafi formułować zapis analityczny elementarnych liniowych modeli matematycznych obiektów jednowymiarowych i wielowymioarowych o parametrach skupionych w dziedzinie oryginału i obrazu funkcji jak również umie wyznaczyć charaketrystyki dynamiczne i ich wzajemną zależność w obu dziedzinach przy wymuszeniach stochastycznych.
4,5Student potrafi formułować zapis analityczny elementarnych nieliniowych modeli matematycznych wielowymiarowych o parametrach skupionych i rozłożonych w dziedzinie oryginału i obrazu funkcji jak również umie wyznaczyć charaketrystyki dynamiczne i ich wzajemną zależność w obu dziedzinach przy wymuszeniach zdeterminowanych.
5,0Student potrafi formułować zapis analityczny modeli matematycznych dowolnych pojedynczych obiektów inżynierii chemicznej i połaczonych w elementarne systemy jak również powinien być w stanie wskazać możliwości objęcia obiektu lub elementarnego systemu układem stabilizacji lub regulacji automatycznej.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaICHP_2A_B02_U01Student nabędzie umiejętności analizy procesowego zachowania się obiektów typowych dla inżynierii chemicznej, tworzenia modeli matematycznych oraz ich interpretacji w postaci charakterystyk dynamicznych w dziedzinie czasu i częstotliwości
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówICPN_2A_U02potrafi porozumiewać się w środowisku zawodowym oraz w innych środowiskach, także języku obcym w zakresie inżynierii chemicznej i procesowej
ICPN_2A_U15potrafi wykorzystywać nabytą wiedzę do krytycznej analizy i oceny funkcjonowania rozwiązań technicznych stosowanych w realizowanych procesach w zakresie ukończonej specjalności
ICPN_2A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich i prostych problemów badawczych metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
ICPN_2A_U18potrafi ocenić przydatność metod i narzędzi służących do rozwiązania zadań inżynierskich z uwzględnieniem aspektów praktycznych w zakresie studiowanej specjalności. Potrafi wykorzystać badania naukowe z inżynierii chemicznej i procesowej oraz obszarów pokrewnych
ICPN_2A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_U02potrafi porozumiewać się przy użyciu różnych technik w środowisku zawodowym oraz w innych środowiskach, także w języku angielskim lub innym języku obcym uznawanym za język komunikacji międzynarodowej w zakresie studiowanego kierunku studiów
T2A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
T2A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich i prostych problemów badawczych metody analityczne, symulacyjne i eksperymentalne
T2A_U15potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
T2A_U18potrafi ocenić przydatność metod i narzędzi służących do rozwiązania zadania inżynierskiego, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów, w tym dostrzec ograniczenia tych metod i narzędzi; potrafi - stosując także koncepcyjnie nowe metody - rozwiązywać złożone zadania inżynierskie, charakterystyczne dla studiowanego kierunku studiów, w tym zadania nietypowe oraz zadania zawierające komponent badawczy
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA2_U01potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
InzA2_U02potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
InzA2_U05potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
InzA2_U07potrafi ocenić przydatność rutynowych metod i narzędzi służących do rozwiązania prostego zadania inżynierskiego o charakterze praktycznym, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów oraz wybrać i zastosować właściwą metodę i narzędzia
Cel przedmiotuC-2Student w trakcie zajeć praktycznych (ćwiczenia audytoryjne) nabędzie wiedzę potrzebną do prowadzenia analizy procesowego zachowania się obiektów typowych dla inżynierii chemicznej; tworzenia modeli matematycznych oraz interpretacji modeli w postaci charakterystyk dynamicznych w dziedzinie czasu i częstotliwości.
Treści programoweT-L-1Wprowadzenie do obsługi pakietów inżynierskich Matlab i Simulink. Podstawy języka symulacyjnego Matlab. Opis dynamiki układów: równanie różniczkowe skalarne, równanie stanu, transmitancja operatorowa i widmowa. Wyznaczanie charakterystyk czasowych i częstotliwościowych. Badanie układu regulacji. Modelowanie układów regulacji automatycznej. Badanie stabilności - metody analityczne i częstotliwościowe. Ocena dokładności statycznej i jakości dynamicznej. Dobór nastaw regulatorów według cech przebiegu przejściowego. Analiza błędów w praktycznej realizacji próbkowania sygnałów. Analiza korelacyjna i widmowa procesów stochastycznych. Zastosowanie Matlaba w analizie układów liniowych i nieliniowych. Modele układów dynamicznych w Simulinku. Symulacja rozwiązania w dziedzinie czasu. Opisy układów dynamicznych i ich transformacja. Charakterystyki częstotliwościowe i ich aproksymacja. Projektowanie filtrów dyskretnych. Podstawy modelowania z wykorzystaniem sztucznych sieci neuronowych. Modele przepływów trasera przez aparaty i instalacje chemiczne. Transformacja modeli. Badanie dynamiki reaktora nieizotermicznego. Badanie dynamiki kaskady mieszalników. Badanie reaktora rurowego. Dobór nastaw regulatorów pracujących w układzie zamkniętym z kaskadą reaktorów chemicznych. Dynamika zbiornika ze swobodnym i wymuszonym przepływem cieczy. Dynamika układu zbiornika z idealnym wymieszaniem. Badanie zbiornika z idealnym wymieszaniem metodą analizy częstotliwościowej. Badanie mieszalnika statycznego z idealnym wymieszaniem metodą analizy częstotliwościowej. Analiza hydrodynamiki przepływu mieszanin dwufazowych ciecz-ciało stałe w wirującym, pulsującym oraz stacjonarnym polu magnetycznym. Dynamika zbiornika z regulatorem. Dynamika wymiennika ciepła.
T-A-1Formułowanie równań obiektów. Opis matematyczny obiektów dynamicznych liniowych ustalonych o parametrach skupionych. Charakterystyki czasowe i częstotliwościowe. Analiza korelacyjna i widmowa. Modele matematyczne elementarnych procesów inżynierii chemicznej. Linearyzacja. Podstawowe człony dynamiczne i ich charakterystyki czasowe i częstotliwościowe. Wyznaczanie transmitancji układów złożonych. Badanie dynamiki układów w dziedzinie czasowej, transformat oraz częstotliwościowej. Analiza i synteza układów liniowych. Stabilność układów dynamicznych liniowych. Algebraiczne kryteria stabilności. Jakość sterowania. Układy wielowymiarowe i ich charakterystyki czasowe i częstotliwościowe. Schematy analogowe. Problemy sterowania w układzie zamkniętym. Układy regulacji, zadania i struktura. Wybór typu regulatora i nastaw. Metodyka tworzenia modelu komputerowego. Określanie charakterystyk statycznych. Podstawy oprogramowania Matlab i Simulink. Opis procesów technologicznych i postacie modeli. Wskaźniki oceny modeli. Proces liniowy II rzędu. Metodyka tworzenia modelu komputerowego. Problemy optymalizacyjne w układach sterowania i regulacji. Układy o parametrach zmiennych i rozłożonych. Równania dynamiki układów nieliniowych. Metody identyfikacji wielowymiarowych obiektów sterowania. Dynamika zbiornika przepływowego. Dynamika kaskady reaktorów. Dynamika kolumny rektyfikacyjnej. Dynamika wymiennika ciepła. Kolumna absorpcyjna. Dynamika elementarnego systemu złożonego.
Metody nauczaniaM-2ćwiczenia audytoryjne (metody podające: objaśnienie lub wyjaśnienie; metody aktywizujące: metoda przypadków, dyskusja dydaktyczna; metody programowe: z użyciem podręcznika programowanego; metody praktyczne: ćwiczenia laboratoryjne, metoda projektów, metoda przewodniego tekstu)
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: zaliczenie wykładów w formie pisemnego sprawdzianu na zakończenie semestu o treści teoretycznej.
S-2Ocena podsumowująca: Ocena końcowa za przedmiot jest oceną średnią ważoną z ocen za wszystkie formy zajęć.
S-3Ocena podsumowująca: ćwiczenia audytoryjne - ocena zostanie wystawiona na podstawie zaliczenia pisemnego
S-4Ocena podsumowująca: ćwiczenia laboratoryjne – ocena końcowa zostanie wystawiona na podstawie ocen cząstkowych z samodzielnie lub grupowo wykonanych sprawozdań (możliwe zadawanie pytań przy „obronie” sprawozdań); warunkiem dopuszczenia do zajęć jest oddanie sprawozdania z wykonania poprzedniego ćwiczenia; zakres sprawozdania końcowego określa prowadzący po wykonaniu ćwiczenia; warunkiem zaliczenia całego ćwiczenia laboratoryjnego jest jego prawidłowe wykonanie oraz zaliczenie kolokwium końcowego w formie określonej przez prowadzącego
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie spełnia kryteriów oceny 3,0.
3,0Student posiada podstawowe wiadomości z zakresu tworzenia modeli matematycznych dla typowych obiektów w inżynierii chemicznej.
3,5Student ma wiedzę pośrednią pomiędzy 3,0 i 4,0.
4,0Student posiada podstawowe wiadomości z zakresu tworzenia modeli matematycznych dla typowych obiektów w inżynierii chemicznej oraz potrafi je interpretować na podstawie uzyskanych charakterystyk dynamicznych w dziedzinie czasu i częstotliwości.
4,5Student ma wiedzę pośrednią pomiędzy 4,0 i 5,0.
5,0Student posiada podstawowe wiadomości z zakresu tworzenia modeli matematycznych, potrafi je interpretować na podstawie uzyskanych charakterystyk dynamicznych w dziedzinie czasu i częstotliwości oraz samodzielnie zaproponować opis matematyczny dla typowych obiektów w inżynierii chemicznej z zastosowaniem odpowiednich programów komputerowych.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaICHP_2A_B02_K02Student jest świadomy, że zdobyta wiedza pozwoli znaleźć wspólny język techniczny z osobami zajmującymi się problemami dynamiki procesowej i sterowania; dzięki zdobytej wiedzy i umiejętności jest w stanie odpowiednio zdefiniować priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub w zespole zadania.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówICPN_2A_K04potrafi odpowiednio określić priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub innych zadania
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_K04potrafi odpowiednio określić priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub innych zadania
Cel przedmiotuC-3Student w trakcie zajeć praktycznych (ćwiczenia laboratoryjne) nabędzie wiedzę potrzebną do prowadzenie analizy procesowego zachowania się obiektów typowych dla inżynierii chemicznej; tworzenia modeli matematycznych; interpretacji modeli w postaci charakterystyk dynamicznych w dziedzinie czasu i częstotliwości; wyznaczania charakterystyk dynamicznych z wykorzystaniem programów komputerowych.
C-2Student w trakcie zajeć praktycznych (ćwiczenia audytoryjne) nabędzie wiedzę potrzebną do prowadzenia analizy procesowego zachowania się obiektów typowych dla inżynierii chemicznej; tworzenia modeli matematycznych oraz interpretacji modeli w postaci charakterystyk dynamicznych w dziedzinie czasu i częstotliwości.
C-1Student zdobywa wiedzę i umiejętności w zakresie omawianych tresci programowych przydatnych do zapisu i analizy róznych form matematycznego opisu dowlnych obiektów i procesów inżynierii chemiczne w zakresie dynamiki.
Treści programoweT-L-1Wprowadzenie do obsługi pakietów inżynierskich Matlab i Simulink. Podstawy języka symulacyjnego Matlab. Opis dynamiki układów: równanie różniczkowe skalarne, równanie stanu, transmitancja operatorowa i widmowa. Wyznaczanie charakterystyk czasowych i częstotliwościowych. Badanie układu regulacji. Modelowanie układów regulacji automatycznej. Badanie stabilności - metody analityczne i częstotliwościowe. Ocena dokładności statycznej i jakości dynamicznej. Dobór nastaw regulatorów według cech przebiegu przejściowego. Analiza błędów w praktycznej realizacji próbkowania sygnałów. Analiza korelacyjna i widmowa procesów stochastycznych. Zastosowanie Matlaba w analizie układów liniowych i nieliniowych. Modele układów dynamicznych w Simulinku. Symulacja rozwiązania w dziedzinie czasu. Opisy układów dynamicznych i ich transformacja. Charakterystyki częstotliwościowe i ich aproksymacja. Projektowanie filtrów dyskretnych. Podstawy modelowania z wykorzystaniem sztucznych sieci neuronowych. Modele przepływów trasera przez aparaty i instalacje chemiczne. Transformacja modeli. Badanie dynamiki reaktora nieizotermicznego. Badanie dynamiki kaskady mieszalników. Badanie reaktora rurowego. Dobór nastaw regulatorów pracujących w układzie zamkniętym z kaskadą reaktorów chemicznych. Dynamika zbiornika ze swobodnym i wymuszonym przepływem cieczy. Dynamika układu zbiornika z idealnym wymieszaniem. Badanie zbiornika z idealnym wymieszaniem metodą analizy częstotliwościowej. Badanie mieszalnika statycznego z idealnym wymieszaniem metodą analizy częstotliwościowej. Analiza hydrodynamiki przepływu mieszanin dwufazowych ciecz-ciało stałe w wirującym, pulsującym oraz stacjonarnym polu magnetycznym. Dynamika zbiornika z regulatorem. Dynamika wymiennika ciepła.
T-A-1Formułowanie równań obiektów. Opis matematyczny obiektów dynamicznych liniowych ustalonych o parametrach skupionych. Charakterystyki czasowe i częstotliwościowe. Analiza korelacyjna i widmowa. Modele matematyczne elementarnych procesów inżynierii chemicznej. Linearyzacja. Podstawowe człony dynamiczne i ich charakterystyki czasowe i częstotliwościowe. Wyznaczanie transmitancji układów złożonych. Badanie dynamiki układów w dziedzinie czasowej, transformat oraz częstotliwościowej. Analiza i synteza układów liniowych. Stabilność układów dynamicznych liniowych. Algebraiczne kryteria stabilności. Jakość sterowania. Układy wielowymiarowe i ich charakterystyki czasowe i częstotliwościowe. Schematy analogowe. Problemy sterowania w układzie zamkniętym. Układy regulacji, zadania i struktura. Wybór typu regulatora i nastaw. Metodyka tworzenia modelu komputerowego. Określanie charakterystyk statycznych. Podstawy oprogramowania Matlab i Simulink. Opis procesów technologicznych i postacie modeli. Wskaźniki oceny modeli. Proces liniowy II rzędu. Metodyka tworzenia modelu komputerowego. Problemy optymalizacyjne w układach sterowania i regulacji. Układy o parametrach zmiennych i rozłożonych. Równania dynamiki układów nieliniowych. Metody identyfikacji wielowymiarowych obiektów sterowania. Dynamika zbiornika przepływowego. Dynamika kaskady reaktorów. Dynamika kolumny rektyfikacyjnej. Dynamika wymiennika ciepła. Kolumna absorpcyjna. Dynamika elementarnego systemu złożonego.
Metody nauczaniaM-1wykład informacyjny
M-2ćwiczenia audytoryjne (metody podające: objaśnienie lub wyjaśnienie; metody aktywizujące: metoda przypadków, dyskusja dydaktyczna; metody programowe: z użyciem podręcznika programowanego; metody praktyczne: ćwiczenia laboratoryjne, metoda projektów, metoda przewodniego tekstu)
M-3ćwiczenia laboratoryjne (metody podające: objaśnienie lub wyjaśnienie; metody problemowe: metoda przypadków, dyskusja dydaktyczna; metody programowe: z użyciem komputera; metody praktyczne: pokaz, ćwiczenia laboratoryjne, metoda projektów, metoda przewodniego tekstu)
Sposób ocenyS-3Ocena podsumowująca: ćwiczenia audytoryjne - ocena zostanie wystawiona na podstawie zaliczenia pisemnego
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie jest świadomy, że zdobyta wiedza pozwoli znaleźć wspólny język techniczny z osobami zajmującymi się problemami dynamiki procesowej i sterowania; nie jest w stanie odpowiednio zdefiniować priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub w zespole zadania.
3,0Student jest świadomy, że zdobyta wiedza pozwoli znaleźć wspólny język techniczny z osobami zajmującymi się problemami dynamiki procesowej i sterowania; jest w stanie odpowiednio zdefiniować priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub w zespole zadania.
3,5Student jest świadomy, że zdobyta wiedza pozwoli znaleźć wspólny język techniczny z osobami zajmującymi się problemami dynamiki procesowej i sterowania; jest w stanie odpowiednio zdefiniować priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub w zespole zadania; jest chętny do samodzielnego formułowania problemów badawczych, projektowych i obliczeniowych.
4,0Student jest świadomy, że zdobyta wiedza pozwoli znaleźć wspólny język techniczny z osobami zajmującymi się problemami dynamiki procesowej i sterowania; jest w stanie odpowiednio zdefiniować priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub w zespole zadania; samodzielnie formułuje problemy badawcze, projektowe i obliczeniowe.
4,5Student jest świadomy, że zdobyta wiedza pozwoli znaleźć wspólny język techniczny z osobami zajmującymi się problemami dynamiki procesowej i sterowania; jest w stanie odpowiednio zdefiniować priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub w zespole zadania; samodzielnie formułuje problemy badawcze, projektowe i obliczeniowe; jest kreatywny w swoim działaniu.
5,0Student jest świadomy, że zdobyta wiedza pozwoli znaleźć wspólny język techniczny z osobami zajmującymi się problemami dynamiki procesowej i sterowania; jest w stanie odpowiednio zdefiniować priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub w zespole zadania; samodzielnie formułuje problemy badawcze, projektowe i obliczeniowe; jest kreatywny w swoim działaniu; postępuje zgodnie z zasadami etyki oraz wykazuje zdolność do kierowania zespołem zdeterminowanym do osiągnięcia założonego celu.