Wydział Elektryczny - Automatyka i robotyka (S2)
specjalność: Sterowanie w układach robotycznych
Sylabus przedmiotu Hybrydowe układy sterowania:
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 | Hybrydowe układy sterowania | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Sterowania i Pomiarów | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Przemysław Orłowski <Przemyslaw.Orlowski@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 2,0 | ECTS (formy) | 2,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Wcześniej należy uzyskać efekty wiedzy i umiejętności związane z metodami matematycznymi teorii sterowania i systemów oraz programowalnymi układami sterowania. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studentów z podstawami teoretycznymi systemów hybrydowych. |
| C-2 | Poznanie zależności analitycznych opisujących systemy hybrydowe. |
| C-3 | Ukształtowanie umiejętności z zakresu tworzenia i zastosowania wybranych modeli hybrydowych. |
| C-4 | Ukształtowanie umiejętności posługiwania się najpopularniejszymi narzędziami programistycznymi do symulacji i badań systemów hybrydowych. |
| C-5 | Poznanie sposobu wykorzystania hybrydowych modeli dynamicznych w nieliniowej regulacji predykcyjnej. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Badania symulacyjne w środowisku Simulink / Stateflow przykładowych systemów hybrydowych | 3 |
| T-L-2 | Przybornik Multi Parametric Toolbox: Hysdel, sposób tworzenia modeli, możliwości GUI, projektowanie regulatora, parametry strojenia, wizualizacja wyników. | 4 |
| T-L-3 | Badania symulacyjne w środowisku MPT układu hybrydowej regulacji predykcyjnej z ograniczeniem sygnałów | 2 |
| T-L-4 | Badania symulacyjne w środowisku MPT układu hybrydowej regulacji predykcyjnej obiektów nieliniowych | 4 |
| T-L-5 | Zaliczenie cyklu ćwiczeń laboratoryjnych | 2 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Pojęcie systemów hybrydowych. | 2 |
| T-W-2 | Formalna definicja systemu hybrydowego. Modele hybrydowe z czasem dyskretnym – modele MLD, PWA. Przykładowe narzędzia do symulacji modeli hybrydowych (Simulink, Stateflow, Hysdel). Przykłady (termostat, spadająca piłka, odwrócone wahadło, automatyczna skrzynia biegów, układ wielu zbiorników). | 4 |
| T-W-3 | Modelowanie układów hybrydowych w języku HYSDEL. Omówienie struktury modelu - część interfejsu, część implementacyjna, składnia kodu, komendy. Kompilator. Przykłady. | 4 |
| T-W-4 | Regulacja predykcyjna układów hybrydowych z wykorzystaniem przybornika Multi Parametric Toolbox. Stabilność układu regulacji. Przykłady zastosowań hybrydowych regulatorów predykcyjnych. | 5 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | udział w zajęciach laboratoryjnych | 15 |
| A-L-2 | uzupełnianie wiedzy z literatury | 4 |
| A-L-3 | przygotowanie sprawozdań z ćwiczeń | 7 |
| A-L-4 | przygotowanie się do zaliczenia | 4 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-W-2 | czytanie wskazanej literatury | 10 |
| A-W-3 | przygotowanie się do zaliczenia | 5 |
| 30 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Metody podające: wykład informacyjny, opis, objaśnienie. |
| M-2 | Metody aktywizujące: dyskusja dydaktyczna. |
| M-3 | Metody praktyczne: pokaz, ćwiczenia laboratoryjne, symulacje. |
| M-4 | Metody programowane z użyciem komputera. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na zakończenie cyklu ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie ocen cząstkowych ze złożonych sprawozdań oraz aktywności i pracy poszczególnych członków zespołu podczas realizacji ćwiczeń. |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Ocena podsumowująca pod koniec przedmiotu podsumowująca osiągnięte efekty uczenia się. |
| S-3 | Ocena formująca: ocena wystawiana w trakcie cyklu zajęć laboratoryjnych na podstawie sprawozdań |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AR_2A_C15_W01 Potrafi wyjaśnić ideę systemów hybrydowych oraz podać przykłady. Potrafi opisać najbardziej popularne modele systemów hybrydowych z czasem dyskretnym. Potrafi omówić przykładowe narzędzie programistyczne do symulacji systemów hybrydowych. | AR_2A_W03, AR_2A_W04 | T2A_W03, T2A_W04 | — | C-1, C-2, C-5 | T-W-2, T-W-3, T-W-1 | M-2, M-1 | S-2 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AR_2A_C15_U01 Umie zaprezentować przykłady praktyczne systemów hybrydowych. Umie zastosować wybrane modele systemów hybrydowych z czasem dyskretnym do symulacji. Umie wykorzystać najpopularniejsze narzędzia programistyczne do symulacji systemów hybrydowych. | AR_2A_U03, AR_2A_U04 | T2A_U09, T2A_U10, T2A_U11, T2A_U16 | — | C-3, C-4 | T-L-2, T-L-1, T-L-3, T-L-4, T-L-5 | M-3, M-4, M-2 | S-1, S-3 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| AR_2A_C15_W01 Potrafi wyjaśnić ideę systemów hybrydowych oraz podać przykłady. Potrafi opisać najbardziej popularne modele systemów hybrydowych z czasem dyskretnym. Potrafi omówić przykładowe narzędzie programistyczne do symulacji systemów hybrydowych. | 2,0 | |
| 3,0 | Student potrafi wyjaśnić ideę systemów hybrydowych oraz podać przykłady. Potrafi opisać najbardziej popularne modele systemów hybrydowych z czasem dyskretnym. Potrafi omówić przykładowe narzędzie programistyczne do symulacji systemów hybrydowych. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| AR_2A_C15_U01 Umie zaprezentować przykłady praktyczne systemów hybrydowych. Umie zastosować wybrane modele systemów hybrydowych z czasem dyskretnym do symulacji. Umie wykorzystać najpopularniejsze narzędzia programistyczne do symulacji systemów hybrydowych. | 2,0 | |
| 3,0 | Student umie zaprezentować przykłady praktyczne systemów hybrydowych. Umie zastosować wybrane modele systemów hybrydowych z czasem dyskretnym do symulacji. Umie wykorzystać najpopularniejsze narzędzia programistyczne do symulacji systemów hybrydowych. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Khalil H. K., Nonlinear Systems, Prentice Hall, 1996, 2nd edition
- Hespanha J., Morse A. S., Switching Between Stabilizing Controllers, Automatica, 2002, 38(11)
- 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
- Antsaklis P. J., Special issue on hybrid systems: Theory and applications, Proc. of the IEEE, 2000, vol. 88, no. 7
- Morari M., Thiele L. (eds.), Hybrid Systems: Computation and Control, 8th International Workshop, HSCC 2005, Zurich, Switzerland, Springer, 2005, March 9–11
Literatura dodatkowa
- Grossman R. L., Nerode A., Ravn A. P., Rischel H. ( eds.), Hybrid systems, Springer, 1993
- R. Alur and G. J. Pappas (eds.), Hybrid Systems: Computation and Control, 7th International Workshop, HSCC 2004, Philadelphia, PA, USA, Springer, 2004, March 25–27
- 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