Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

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

Sylabus przedmiotu Sterowanie odporne:

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 Sterowanie odporne
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Sterowania i Pomiarów
Nauczyciel odpowiedzialny Zbigniew Emirsajłow <Zbigniew.Emirsajlow@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny — Grupa obieralna —

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW1 30 2,00,62egzamin
laboratoriaL1 15 1,00,38zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Znajomość matematyki i teorii sterowania na poziomie studiów I stopnia kierunku automatyka i robotyka

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z pojęciem odpornej stabilności i jakości układu sterowania
C-2Nauczenie studentów podstaw syntezy odpornych układów sterowania opartej na aparacie przestrzeni H-inf

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Badanie stabilności jednowymiarowego układu sterowania z zaburzeniem modułu i fazy układu otwartego2
T-L-2Modelowanie zaburzeń addytywnych i multiplikatywnych w układzie sterowania3
T-L-3Wyznaczanie normy H-2 i H-inf układu opisanego modelem w przestrzeni stanu2
T-L-4Sformułowanie i rozwiązanie zadanie syntezy regulatora metodą przestrzeni H-inf z wykorzystaniem oprogramowania Matlab2
T-L-5Zadanie syntezy regulatora metodą przestrzeni H-inf. Cz. I : Badanie odporności stabilności układu sterowania na zaburzenia3
T-L-6Zadania syntezy regulatora metodą przestrzeni H-inf. Cz. II : Badanie odporności jakości układu sterowania układów sterowania2
T-L-7Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych1
15
wykłady
T-W-1Wprowadzenie do sterowania odpornego, zakłócenia i zaburzenia, przegląd zagadnień.2
T-W-2Liniowy układ sterowania, podstawowe właściwości2
T-W-3Przestrzenie sygnałów i układów4
T-W-4Uogólniony model układu sterowania2
T-W-5Niepewność i odporność układu sterowania4
T-W-6Liniowe przekształcenia ułamkowe2
T-W-7Ustrukturyzowana wartość singularna2
T-W-8Parametryzacja regulatora4
T-W-9Algebraiczne równanie Riccatiego2
T-W-10Sterowanie optymalne z wykorzystaniem przestrzeni H-22
T-W-11Sterowanie z wykorzystaniem przestrzeni H-inf4
30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2Przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych10
A-L-3Przygotowanie do zaliczenia5
30
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-W-2Studiowanie literatury15
A-W-3Przygotowanie sdo egzaminu15
60

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny
M-2Ćwiczenia z użyciem komputera
M-3Ćwiczenia laboratoryjne

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Krótki sprawdzian pisemny przed przystąpieniem do ćwiczeń laboratoryjnych
S-2Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie końcowe z ćwiczeń laboratoryjnych
S-3Ocena podsumowująca: Pisemny egzamin z 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
AR_2A_C02_W01
Student posiada podstawową wiedzę z zakresu teorii odpornych układów sterowania opartej na aparacie przestrzeni H-inf		AR_2A_W03T2A_W03—C-1, C-2T-W-2, T-W-4, T-W-5, T-W-3, T-W-1, T-W-6M-1S-3

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_C02_U01
Student potrafi wykorzystać metody przestrzeni H-inf do formułowania, analizy i rozwiązywania prostych zadań syntezy układów sterowania charakteryzujacych się odporną stabilnością i jakością		AR_2A_U03T2A_U09, T2A_U10, T2A_U11—C-1, C-2T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-6, T-L-7, T-L-5, T-L-4M-2, M-3S-1, S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_2A_C02_W01
Student posiada podstawową wiedzę z zakresu teorii odpornych układów sterowania opartej na aparacie przestrzeni H-inf		2,0
3,0Student posiada podstawową wiedzę z zakresu teorii odpornych układów sterowania opartej na aparacie przestrzeni H-inf.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_2A_C02_U01
Student potrafi wykorzystać metody przestrzeni H-inf do formułowania, analizy i rozwiązywania prostych zadań syntezy układów sterowania charakteryzujacych się odporną stabilnością i jakością		2,0
3,0Student opanował umiejętności korzystania z metod przestrzeni H-inf do formułowania, analizy i rozwiązywania prostych zadań syntezy układów sterowania charakteryzujących się odporną stabilnością i jakością.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. K. Zhu, J.C. Doyle, K. Glover, Robust and Optimal Control, Prentice Hall, Upper Saddle River, 1996
  2. M. Green, D. Limebeer, Linear Robust Control, Prentice Hall, Englewood Cliffs, 1995

Literatura dodatkowa

  1. J.B. Burl, Linear Optimal Control, H-2 and H-inf Methods, Addison-Wesley, Menlo Park, 1999

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Badanie stabilności jednowymiarowego układu sterowania z zaburzeniem modułu i fazy układu otwartego2
T-L-2Modelowanie zaburzeń addytywnych i multiplikatywnych w układzie sterowania3
T-L-3Wyznaczanie normy H-2 i H-inf układu opisanego modelem w przestrzeni stanu2
T-L-4Sformułowanie i rozwiązanie zadanie syntezy regulatora metodą przestrzeni H-inf z wykorzystaniem oprogramowania Matlab2
T-L-5Zadanie syntezy regulatora metodą przestrzeni H-inf. Cz. I : Badanie odporności stabilności układu sterowania na zaburzenia3
T-L-6Zadania syntezy regulatora metodą przestrzeni H-inf. Cz. II : Badanie odporności jakości układu sterowania układów sterowania2
T-L-7Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych1
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wprowadzenie do sterowania odpornego, zakłócenia i zaburzenia, przegląd zagadnień.2
T-W-2Liniowy układ sterowania, podstawowe właściwości2
T-W-3Przestrzenie sygnałów i układów4
T-W-4Uogólniony model układu sterowania2
T-W-5Niepewność i odporność układu sterowania4
T-W-6Liniowe przekształcenia ułamkowe2
T-W-7Ustrukturyzowana wartość singularna2
T-W-8Parametryzacja regulatora4
T-W-9Algebraiczne równanie Riccatiego2
T-W-10Sterowanie optymalne z wykorzystaniem przestrzeni H-22
T-W-11Sterowanie z wykorzystaniem przestrzeni H-inf4
30

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2Przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych10
A-L-3Przygotowanie do zaliczenia5
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-W-2Studiowanie literatury15
A-W-3Przygotowanie sdo egzaminu15
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_2A_C02_W01Student posiada podstawową wiedzę z zakresu teorii odpornych układów sterowania opartej na aparacie przestrzeni H-inf
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_2A_W03Ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę z teorii sterowania i systemów.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_W03ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z pojęciem odpornej stabilności i jakości układu sterowania
C-2Nauczenie studentów podstaw syntezy odpornych układów sterowania opartej na aparacie przestrzeni H-inf
Treści programoweT-W-2Liniowy układ sterowania, podstawowe właściwości
T-W-4Uogólniony model układu sterowania
T-W-5Niepewność i odporność układu sterowania
T-W-3Przestrzenie sygnałów i układów
T-W-1Wprowadzenie do sterowania odpornego, zakłócenia i zaburzenia, przegląd zagadnień.
T-W-6Liniowe przekształcenia ułamkowe
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny
Sposób ocenyS-3Ocena podsumowująca: Pisemny egzamin z wykładów
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student posiada podstawową wiedzę z zakresu teorii odpornych układów sterowania opartej na aparacie przestrzeni H-inf.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_2A_C02_U01Student potrafi wykorzystać metody przestrzeni H-inf do formułowania, analizy i rozwiązywania prostych zadań syntezy układów sterowania charakteryzujacych się odporną stabilnością i jakością
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_2A_U03Potrafi dokonać analizy i syntezy algorytmów sterowania złożonymi procesami technologicznymi wykorzystując w tym celu odpowiednie metody i narzędzia informatyczne.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich i prostych problemów badawczych metody analityczne, symulacyjne i eksperymentalne
T2A_U10potrafi - przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich - integrować wiedzę z zakresu dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów oraz zastosować podejście systemowe, uwzględniające także aspekty pozatechniczne
T2A_U11potrafi formułować i testować hipotezy związane z problemami inżynierskimi i prostymi problemami badawczymi
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z pojęciem odpornej stabilności i jakości układu sterowania
C-2Nauczenie studentów podstaw syntezy odpornych układów sterowania opartej na aparacie przestrzeni H-inf
Treści programoweT-L-1Badanie stabilności jednowymiarowego układu sterowania z zaburzeniem modułu i fazy układu otwartego
T-L-2Modelowanie zaburzeń addytywnych i multiplikatywnych w układzie sterowania
T-L-3Wyznaczanie normy H-2 i H-inf układu opisanego modelem w przestrzeni stanu
T-L-6Zadania syntezy regulatora metodą przestrzeni H-inf. Cz. II : Badanie odporności jakości układu sterowania układów sterowania
T-L-7Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych
T-L-5Zadanie syntezy regulatora metodą przestrzeni H-inf. Cz. I : Badanie odporności stabilności układu sterowania na zaburzenia
T-L-4Sformułowanie i rozwiązanie zadanie syntezy regulatora metodą przestrzeni H-inf z wykorzystaniem oprogramowania Matlab
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia z użyciem komputera
M-3Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Krótki sprawdzian pisemny przed przystąpieniem do ćwiczeń laboratoryjnych
S-2Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie końcowe z ćwiczeń laboratoryjnych
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student opanował umiejętności korzystania z metod przestrzeni H-inf do formułowania, analizy i rozwiązywania prostych zadań syntezy układów sterowania charakteryzujących się odporną stabilnością i jakością.
3,5
4,0
4,5
5,0