Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Elektronika i telekomunikacja (S1)

Sylabus przedmiotu Podstawy sterowania i analizy sygnałów:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Elektronika i telekomunikacja
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Podstawy sterowania i analizy sygnałów
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Inżynierii Systemów, Sygnałów i Elektroniki
Nauczyciel odpowiedzialny Roman Kaszyński <Roman.Kaszynski@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Adam Żuchowski <Adam.Zuchowski@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 4,0 ECTS (formy) 4,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny 1 Grupa obieralna 2

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW5 15 2,00,62zaliczenie
laboratoriaL5 30 2,00,38zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Rachunek różniczkowy i całkowy, równania różniczkowe, przekształcenie Laplace'a, przekształcenie Fouriera.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z matematycznym opisem sygnałów i układów dynamicznych.
C-2Ukształtowanie umiejętności z zakresu wykorzystania przekształceń Laplace'a i Fouriera.
C-3Umiejętność tworzenia charakterystyk częstotliwościowych, analiza widmowa sygnałów.
C-4Zapoznanie studentów z wybranymi zagadnieniami sterowania.
C-5Umiejętność analizy procesów i sygnałów losowych.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Charakterystyki czasowe układów dynamicznych.2
T-L-2Zastosowanie przekształcenia Laplace'a w układach sterowania.2
T-L-3Zastosowanie przekształcenia Fouriera do analizy częstotliwosciowej.2
T-L-4Charakterystyki częstotliwościowe elementów automatyki.2
T-L-5Regulatory - charakterystyki czasowe i częstotliwościowe.2
T-L-6Modelowanie układów sterowania.2
T-L-7Statyczne i astatyczne układy sterowania.2
T-L-8Kaskadowy układ sterowania.2
T-L-9Częstotliwościowa analiza sygnałów.2
T-L-10Momenty procesów losowych.4
T-L-11Funkcja korelacji.2
T-L-12Stacjonarność sygnałów w układach dynamicznych.2
T-L-13Zakłócenia losowe w układach sterowania.2
T-L-14Kolokwium zaliczeniowe.2
30
wykłady
T-W-1Matematyczny opis dynamiki urządzeń i układów.2
T-W-2Przekształcenie Laplace’a w analizie sygnałów i systemów.2
T-W-3Przekształcenie Fouriera w analizie sygnałów i systemów - charakterystyki częstotliwościowe.2
T-W-4Układy sterowania ze sprzężeniem zwrotnym.2
T-W-5Struktury układów sterowania.2
T-W-6Transmitancja operatorowa obiektów i układów.2
T-W-7Regulatory – podstawowe struktury, charakterystyki i właściwości.2
T-W-8Modele układów sterowania.2
T-W-9Stabilność i jakość sterowania.2
T-W-10Elementy analizy sygnalów.2
T-W-11Procesy losowe - podstawy opisu matematycznego.4
T-W-12Procesy i sygnały stacjonarne i ergodyczne.2
T-W-13Modele zmiennych losowych i ich zastosowania.2
T-W-14Zaliczenie sprawdzające.2
30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach.30
A-L-2Przygotowanie do zajęć.15
A-L-3Wykonanie sprawozdań i przygotowanie do zaliczenia.15
60
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach.30
A-W-2Studiowanie literatury.15
A-W-3Przygotowanie do zaliczenia.15
60

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny.
M-2Wykład problemowy z wyprowadzaniem wzorów i rozwiązywaniem przykładów na żywo.
M-3Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: na podstawie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych i kolokwium zaliczającego
S-2Ocena formująca: na podstawie zaliczenia pisemnego wykładów

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
ET_1A_O01.1_W01
Student zna metody opisu matematycznego prostych układów dynamicznych, zna wlaściwości przekształcenia Laplace'a i Fouriera potrzebne do analizy prostych układów sterowania, zna charakterystyki częstotliwosciowe prostych elementów, zna podstawowe metody modelowania prostych układów sterowania, zna podstawowe metody analizy widmowej wybranych sygnałów, zna podstawowe metody analizy procesów i sygnałów losowych.
ET_1A_W12, ET_1A_W14, ET_1A_W25T1A_W02, T1A_W03, T1A_W04C-2, C-3, C-5, C-1, C-4T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-6, T-L-7, T-L-9, T-L-10, T-L-11, T-L-12M-2, M-1, M-3S-1, S-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
ET_1A_O01.1_U01
Student potrafi utworzyć opis matematyczny prostych układów dynamicznych, potrafi zastosować przekształcenia Laplace'a i Fouriera do analizy podstawowych układów sterowania, sporządzić charakterystyki częstotliwosciowe, modelować oraz analizować proste układy sterowania, potrafi przeprowadzić podstawową analizę wtdmową wybranych sygnałów, zna podstawowe metody analizy procesów i sygnałów losowych.
ET_1A_U07, ET_1A_U25T1A_U08, T1A_U09C-2, C-3, C-5, C-1, C-4T-L-2, T-L-3, T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-L-9, T-L-10, T-L-11, T-L-12M-2, M-1, M-3S-1, S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
ET_1A_O01.1_W01
Student zna metody opisu matematycznego prostych układów dynamicznych, zna wlaściwości przekształcenia Laplace'a i Fouriera potrzebne do analizy prostych układów sterowania, zna charakterystyki częstotliwosciowe prostych elementów, zna podstawowe metody modelowania prostych układów sterowania, zna podstawowe metody analizy widmowej wybranych sygnałów, zna podstawowe metody analizy procesów i sygnałów losowych.
2,0
3,0Student zna metody opisu matematycznego prostych układów dynamicznych, zna wlaściwości przekształcenia Laplace'a i Fouriera potrzebne do analizy prostych układów sterowania, zna charakterystyki częstotliwosciowe prostych elementów, zna podstawowe metody modelowania prostych układów sterowania, zna podstawowe metody analizy widmowej wybranych sygnałów, zna podstawowe metody analizy procesów i sygnałów losowych.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
ET_1A_O01.1_U01
Student potrafi utworzyć opis matematyczny prostych układów dynamicznych, potrafi zastosować przekształcenia Laplace'a i Fouriera do analizy podstawowych układów sterowania, sporządzić charakterystyki częstotliwosciowe, modelować oraz analizować proste układy sterowania, potrafi przeprowadzić podstawową analizę wtdmową wybranych sygnałów, zna podstawowe metody analizy procesów i sygnałów losowych.
2,0
3,0Student potrafi utworzyć opis matematyczny prostych układów dynamicznych, potrafi zastosować przekształcenia Laplace'a i Fouriera do analizy podstawowych układów sterowania, sporządzić charakterystyki częstotliwosciowe, modelować oraz analizować proste układy sterowania, potrafi przeprowadzić podstawową analizę wtdmową wybranych sygnałów, zna podstawowe metody analizy procesów i sygnałów losowych.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Robert A. Gabel, Richard A. Roberts, Sygnały i systemy liniowe, WNT, Warszawa, 1978, 1
  2. Tadeusz Kaczorek, Teoria sterowania, PWN, Warszawa, 1981, 1, tom 1 i 2
  3. Jacek M. Wojciechowski, Sygnały i systemy, WKŁ, Warszawa, 2008, 1
  4. Papoulis A., Prawdopodobieństwo, zmienne losowe i procesy stochastyczne, WNT, Warszawa, 1972, 1
  5. Zbigniew Emirsajłow, Teoria układów sterowania, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskie, Szczecin, 2000, 1

Literatura dodatkowa

  1. Jerzy Szabatin, Podstawy teorii sygnałów, WKŁ, Warszawa, 1982

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Charakterystyki czasowe układów dynamicznych.2
T-L-2Zastosowanie przekształcenia Laplace'a w układach sterowania.2
T-L-3Zastosowanie przekształcenia Fouriera do analizy częstotliwosciowej.2
T-L-4Charakterystyki częstotliwościowe elementów automatyki.2
T-L-5Regulatory - charakterystyki czasowe i częstotliwościowe.2
T-L-6Modelowanie układów sterowania.2
T-L-7Statyczne i astatyczne układy sterowania.2
T-L-8Kaskadowy układ sterowania.2
T-L-9Częstotliwościowa analiza sygnałów.2
T-L-10Momenty procesów losowych.4
T-L-11Funkcja korelacji.2
T-L-12Stacjonarność sygnałów w układach dynamicznych.2
T-L-13Zakłócenia losowe w układach sterowania.2
T-L-14Kolokwium zaliczeniowe.2
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Matematyczny opis dynamiki urządzeń i układów.2
T-W-2Przekształcenie Laplace’a w analizie sygnałów i systemów.2
T-W-3Przekształcenie Fouriera w analizie sygnałów i systemów - charakterystyki częstotliwościowe.2
T-W-4Układy sterowania ze sprzężeniem zwrotnym.2
T-W-5Struktury układów sterowania.2
T-W-6Transmitancja operatorowa obiektów i układów.2
T-W-7Regulatory – podstawowe struktury, charakterystyki i właściwości.2
T-W-8Modele układów sterowania.2
T-W-9Stabilność i jakość sterowania.2
T-W-10Elementy analizy sygnalów.2
T-W-11Procesy losowe - podstawy opisu matematycznego.4
T-W-12Procesy i sygnały stacjonarne i ergodyczne.2
T-W-13Modele zmiennych losowych i ich zastosowania.2
T-W-14Zaliczenie sprawdzające.2
30

Formy aktywności - laboratoria

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

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach.30
A-W-2Studiowanie literatury.15
A-W-3Przygotowanie do zaliczenia.15
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaET_1A_O01.1_W01Student zna metody opisu matematycznego prostych układów dynamicznych, zna wlaściwości przekształcenia Laplace'a i Fouriera potrzebne do analizy prostych układów sterowania, zna charakterystyki częstotliwosciowe prostych elementów, zna podstawowe metody modelowania prostych układów sterowania, zna podstawowe metody analizy widmowej wybranych sygnałów, zna podstawowe metody analizy procesów i sygnałów losowych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówET_1A_W12Ma podstawową wiedzę w zakresie podstaw sterowania i automatyki.
ET_1A_W14Ma uporządkowaną wiedzę w zakresie teorii obwodów elektrycznych oraz w zakresie teorii sygnałów i metod ich przetwarzania.
ET_1A_W25Ma podstawową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z pokrewnych kierunków studiów.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_W02ma podstawową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów
T1A_W03ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_W04ma szczegółową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-2Ukształtowanie umiejętności z zakresu wykorzystania przekształceń Laplace'a i Fouriera.
C-3Umiejętność tworzenia charakterystyk częstotliwościowych, analiza widmowa sygnałów.
C-5Umiejętność analizy procesów i sygnałów losowych.
C-1Zapoznanie studentów z matematycznym opisem sygnałów i układów dynamicznych.
C-4Zapoznanie studentów z wybranymi zagadnieniami sterowania.
Treści programoweT-L-1Charakterystyki czasowe układów dynamicznych.
T-L-2Zastosowanie przekształcenia Laplace'a w układach sterowania.
T-L-3Zastosowanie przekształcenia Fouriera do analizy częstotliwosciowej.
T-L-4Charakterystyki częstotliwościowe elementów automatyki.
T-L-6Modelowanie układów sterowania.
T-L-7Statyczne i astatyczne układy sterowania.
T-L-9Częstotliwościowa analiza sygnałów.
T-L-10Momenty procesów losowych.
T-L-11Funkcja korelacji.
T-L-12Stacjonarność sygnałów w układach dynamicznych.
Metody nauczaniaM-2Wykład problemowy z wyprowadzaniem wzorów i rozwiązywaniem przykładów na żywo.
M-1Wykład informacyjny.
M-3Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera.
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: na podstawie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych i kolokwium zaliczającego
S-2Ocena formująca: na podstawie zaliczenia pisemnego wykładów
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student zna metody opisu matematycznego prostych układów dynamicznych, zna wlaściwości przekształcenia Laplace'a i Fouriera potrzebne do analizy prostych układów sterowania, zna charakterystyki częstotliwosciowe prostych elementów, zna podstawowe metody modelowania prostych układów sterowania, zna podstawowe metody analizy widmowej wybranych sygnałów, zna podstawowe metody analizy procesów i sygnałów losowych.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaET_1A_O01.1_U01Student potrafi utworzyć opis matematyczny prostych układów dynamicznych, potrafi zastosować przekształcenia Laplace'a i Fouriera do analizy podstawowych układów sterowania, sporządzić charakterystyki częstotliwosciowe, modelować oraz analizować proste układy sterowania, potrafi przeprowadzić podstawową analizę wtdmową wybranych sygnałów, zna podstawowe metody analizy procesów i sygnałów losowych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówET_1A_U07Potrafi dokonać analizy sygnałów i prostych systemów przetwarzania sygnałów w dziedzinie czasu i częstotliwości, stosując techniki analogowe i cyfrowe oraz odpowiednie narzędzia sprzętowe i programowe.
ET_1A_U25Ma umiejętności pozwalające na realizację wybranych zadań z kierunków studiów powiązanych z elektroniką i telekomunikacją.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
T1A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
Cel przedmiotuC-2Ukształtowanie umiejętności z zakresu wykorzystania przekształceń Laplace'a i Fouriera.
C-3Umiejętność tworzenia charakterystyk częstotliwościowych, analiza widmowa sygnałów.
C-5Umiejętność analizy procesów i sygnałów losowych.
C-1Zapoznanie studentów z matematycznym opisem sygnałów i układów dynamicznych.
C-4Zapoznanie studentów z wybranymi zagadnieniami sterowania.
Treści programoweT-L-2Zastosowanie przekształcenia Laplace'a w układach sterowania.
T-L-3Zastosowanie przekształcenia Fouriera do analizy częstotliwosciowej.
T-L-5Regulatory - charakterystyki czasowe i częstotliwościowe.
T-L-6Modelowanie układów sterowania.
T-L-7Statyczne i astatyczne układy sterowania.
T-L-9Częstotliwościowa analiza sygnałów.
T-L-10Momenty procesów losowych.
T-L-11Funkcja korelacji.
T-L-12Stacjonarność sygnałów w układach dynamicznych.
Metody nauczaniaM-2Wykład problemowy z wyprowadzaniem wzorów i rozwiązywaniem przykładów na żywo.
M-1Wykład informacyjny.
M-3Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera.
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: na podstawie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych i kolokwium zaliczającego
S-2Ocena formująca: na podstawie zaliczenia pisemnego wykładów
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi utworzyć opis matematyczny prostych układów dynamicznych, potrafi zastosować przekształcenia Laplace'a i Fouriera do analizy podstawowych układów sterowania, sporządzić charakterystyki częstotliwosciowe, modelować oraz analizować proste układy sterowania, potrafi przeprowadzić podstawową analizę wtdmową wybranych sygnałów, zna podstawowe metody analizy procesów i sygnałów losowych.
3,5
4,0
4,5
5,0