Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Mechanika i budowa maszyn (S2)
specjalność: inżynieria spawalnictwa

Sylabus przedmiotu Techniki symulacji komputerowych układów mechatronicznych:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Mechanika i budowa maszyn
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów nauk technicznych
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Techniki symulacji komputerowych układów mechatronicznych
Specjalność urządzenia mechatroniczne
Jednostka prowadząca Instytut Technologii Mechanicznej
Nauczyciel odpowiedzialny Andrzej Bodnar <Andrzej.Bodnar@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Marcin Hoffmann <Marcin.Hoffmann@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
projektyP2 30 1,50,38zaliczenie
wykładyW2 30 1,50,62zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Zaliczone kursy z matematyki i mechaniki, elektrotechniki i podstaw automatyki.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Przekazaniie wiedzy na temat modelowania i prowadzenia symulacji komputerowych wybranych zjawisk, obielktów i systemów.
C-2Nabycie przez studentów umiejętności prowadzenia symulacji w systemie Matlab-Simulink, w szczególności układów mechanicznych i elektro-mechanicznych.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
projekty
T-P-1Projekt obejmujący przygotowanie i wykonanie obliczeń symulacyjnych wskazanego układu mechatronicznego w środowisku MATLAB-Simulink. Omówienie zasad przygotowania projektu oraz rozwiązywanie problemów symulacji.30
30
wykłady
T-W-1Wprowadzenie do zagadnień symulacji układów mechanicznych, procesów roboczych i układów sterowania. Prognozowanie. Etapy procesu symulacji. Baza sprzętowa i oprogramowanie do symulacji komputerowej zachowań obiektów i procesów, systemy symulacji komputerowej: MATLAB-Simulink, DSpace, AMEsim, Em-Plant. Zastosowanie metod symulacji do prototypowania układów sterowania: budowa modeli symulacyjnych, zastosowanie środowiska MATLAB-Simulink i DSpace. Środowisko szybkiego prototypowania LabView.10
T-W-2Podstawy budowy modeli symulacyjnych: dynamiki ruchu mechanizmów i przestrzennych struktur mechanicznych, procesów roboczych, układów automatyki. Symulacja układów napędowych. Symulacja układów nieliniowych. Modele tarcia. Zastosowanie metod symulacji do projektowania zrobotyzowanych systemów wytwarzania.20
30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
projekty
A-P-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-P-2Studiowanie literatury.10
A-P-3Samodzielne rozwiązywanie zadania projektowego w programie symulacyjnym.12
A-P-4Opracowanie sprawozdania z projektu.6
A-P-5Zaliczenia i konsultacje.1
44
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-W-2Studiowanie literatury.5
A-W-3Samodzielna budowa modeli i prowadzenie symulacji komputerowych.4
A-W-4Przygotowanie do kolokwium i zaliczeń.5
A-W-5Konsultacje.1
45

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład ilustrowany licznymi przykładami. Ćwiczenia laboratoryjne.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Zaliczenia poszczególnych tematów ćwiczeń laboratoryjnych - samych raportów, nabytej wiedzy i umiejętności. Ocena końcowa jest średnią arytmetyczną.
S-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie obejmujące materiał przekazany na wykładach.

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
MBM_2A_UM/05_W01
Student uczy się modelowania i zasad prowadzenia symulacji komputerowych wybranych zjawisk, obiektów i systemów mechanicznych i elektromechanicznych.
MBM_2A_W05T2A_W04C-1T-P-1, T-W-2, T-W-1M-1S-2, S-1

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
MBM_2A_UM/05_U01
Student nabywa umiejętności budowy modeli i prowadzenia symulacji w systemie Matlab-Simulink, w szczególności układów mechanicznych i elektro-mechanicznych.
MBM_2A_U08, MBM_2A_U09T2A_U08, T2A_U09C-2T-P-1, T-W-2M-1S-2, S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
MBM_2A_UM/05_W01
Student uczy się modelowania i zasad prowadzenia symulacji komputerowych wybranych zjawisk, obiektów i systemów mechanicznych i elektromechanicznych.
2,0Student nie zna zasad i nie rozumie sposobów budowy modeli symulacyjnych lub zasdy te stosuje niepoprawnie.
3,0Student zna zasady budowy modeli symulacyjnych. Popełniane błędy mają charakter bardziej techniczny niż merytoryczny.
3,5Student opanował wiedzę z zakresu przedmiotu w stopniu pośrednim między wymaganiami na ocenę 3 i 4.
4,0Student zna wiele zasad budowy modeli symulacyjnych i najczęściej rozumie sposób ich tworzenia.
4,5Student opanował wiedzę z zakresu przedmiotu w stopniu pośrednim między wymaganiami na ocenę 4 i 5.
5,0Student zna zasady budowy modeli symulacyjnych urządzeń i procesów i rozumie sposób ich budowy.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
MBM_2A_UM/05_U01
Student nabywa umiejętności budowy modeli i prowadzenia symulacji w systemie Matlab-Simulink, w szczególności układów mechanicznych i elektro-mechanicznych.
2,0Student nie potrafi budować modeli symulacyjnych lub większość buduje niepoprawnie.
3,0Student potrafi budować modele symulacyjne ale występują w nich błędy - są one jednak bardziej charakterze technicznym niż merytorycznym.
3,5Umiejętności studenta są pomiędzy wymaganiami na ocenę 3 i 4.
4,0Student potrafi budować modele urządzeń i procesów, ale w niektórych modelach występują drobne błędy.
4,5Umiejętności studenta są pomiędzy wymaganiami na ocenę 4 i 5.
5,0Student potrafi bezbłędnie budować modele urządzeń i procesów.

Literatura podstawowa

  1. Marchelek K., Dynamika obrabiarek, WNT, Warszawa, 1991
  2. Tarnowski W., Symulacja i optymalizacja w Matlabie, Wydaw. Fundacji WSM w Gdyni, Gdynia, 2001

Literatura dodatkowa

  1. Zalewski A., Cegieła R., MATLAB - obliczenia numeryczne i ich zastosowania, NAKOM, Poznań, 1996

Treści programowe - projekty

KODTreść programowaGodziny
T-P-1Projekt obejmujący przygotowanie i wykonanie obliczeń symulacyjnych wskazanego układu mechatronicznego w środowisku MATLAB-Simulink. Omówienie zasad przygotowania projektu oraz rozwiązywanie problemów symulacji.30
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wprowadzenie do zagadnień symulacji układów mechanicznych, procesów roboczych i układów sterowania. Prognozowanie. Etapy procesu symulacji. Baza sprzętowa i oprogramowanie do symulacji komputerowej zachowań obiektów i procesów, systemy symulacji komputerowej: MATLAB-Simulink, DSpace, AMEsim, Em-Plant. Zastosowanie metod symulacji do prototypowania układów sterowania: budowa modeli symulacyjnych, zastosowanie środowiska MATLAB-Simulink i DSpace. Środowisko szybkiego prototypowania LabView.10
T-W-2Podstawy budowy modeli symulacyjnych: dynamiki ruchu mechanizmów i przestrzennych struktur mechanicznych, procesów roboczych, układów automatyki. Symulacja układów napędowych. Symulacja układów nieliniowych. Modele tarcia. Zastosowanie metod symulacji do projektowania zrobotyzowanych systemów wytwarzania.20
30

Formy aktywności - projekty

KODForma aktywnościGodziny
A-P-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-P-2Studiowanie literatury.10
A-P-3Samodzielne rozwiązywanie zadania projektowego w programie symulacyjnym.12
A-P-4Opracowanie sprawozdania z projektu.6
A-P-5Zaliczenia i konsultacje.1
44
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-W-2Studiowanie literatury.5
A-W-3Samodzielna budowa modeli i prowadzenie symulacji komputerowych.4
A-W-4Przygotowanie do kolokwium i zaliczeń.5
A-W-5Konsultacje.1
45
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaMBM_2A_UM/05_W01Student uczy się modelowania i zasad prowadzenia symulacji komputerowych wybranych zjawisk, obiektów i systemów mechanicznych i elektromechanicznych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówMBM_2A_W05ma szczegółową wiedzę dotyczącą konstrukcji, eksploatacji i obliczeń dotyczących maszyn o różnym stopniu złożoności
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_W04ma podbudowaną teoretycznie szczegółową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Przekazaniie wiedzy na temat modelowania i prowadzenia symulacji komputerowych wybranych zjawisk, obielktów i systemów.
Treści programoweT-P-1Projekt obejmujący przygotowanie i wykonanie obliczeń symulacyjnych wskazanego układu mechatronicznego w środowisku MATLAB-Simulink. Omówienie zasad przygotowania projektu oraz rozwiązywanie problemów symulacji.
T-W-2Podstawy budowy modeli symulacyjnych: dynamiki ruchu mechanizmów i przestrzennych struktur mechanicznych, procesów roboczych, układów automatyki. Symulacja układów napędowych. Symulacja układów nieliniowych. Modele tarcia. Zastosowanie metod symulacji do projektowania zrobotyzowanych systemów wytwarzania.
T-W-1Wprowadzenie do zagadnień symulacji układów mechanicznych, procesów roboczych i układów sterowania. Prognozowanie. Etapy procesu symulacji. Baza sprzętowa i oprogramowanie do symulacji komputerowej zachowań obiektów i procesów, systemy symulacji komputerowej: MATLAB-Simulink, DSpace, AMEsim, Em-Plant. Zastosowanie metod symulacji do prototypowania układów sterowania: budowa modeli symulacyjnych, zastosowanie środowiska MATLAB-Simulink i DSpace. Środowisko szybkiego prototypowania LabView.
Metody nauczaniaM-1Wykład ilustrowany licznymi przykładami. Ćwiczenia laboratoryjne.
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie obejmujące materiał przekazany na wykładach.
S-1Ocena formująca: Zaliczenia poszczególnych tematów ćwiczeń laboratoryjnych - samych raportów, nabytej wiedzy i umiejętności. Ocena końcowa jest średnią arytmetyczną.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie zna zasad i nie rozumie sposobów budowy modeli symulacyjnych lub zasdy te stosuje niepoprawnie.
3,0Student zna zasady budowy modeli symulacyjnych. Popełniane błędy mają charakter bardziej techniczny niż merytoryczny.
3,5Student opanował wiedzę z zakresu przedmiotu w stopniu pośrednim między wymaganiami na ocenę 3 i 4.
4,0Student zna wiele zasad budowy modeli symulacyjnych i najczęściej rozumie sposób ich tworzenia.
4,5Student opanował wiedzę z zakresu przedmiotu w stopniu pośrednim między wymaganiami na ocenę 4 i 5.
5,0Student zna zasady budowy modeli symulacyjnych urządzeń i procesów i rozumie sposób ich budowy.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaMBM_2A_UM/05_U01Student nabywa umiejętności budowy modeli i prowadzenia symulacji w systemie Matlab-Simulink, w szczególności układów mechanicznych i elektro-mechanicznych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówMBM_2A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
MBM_2A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich i prostych problemów badawczych metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_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
Cel przedmiotuC-2Nabycie przez studentów umiejętności prowadzenia symulacji w systemie Matlab-Simulink, w szczególności układów mechanicznych i elektro-mechanicznych.
Treści programoweT-P-1Projekt obejmujący przygotowanie i wykonanie obliczeń symulacyjnych wskazanego układu mechatronicznego w środowisku MATLAB-Simulink. Omówienie zasad przygotowania projektu oraz rozwiązywanie problemów symulacji.
T-W-2Podstawy budowy modeli symulacyjnych: dynamiki ruchu mechanizmów i przestrzennych struktur mechanicznych, procesów roboczych, układów automatyki. Symulacja układów napędowych. Symulacja układów nieliniowych. Modele tarcia. Zastosowanie metod symulacji do projektowania zrobotyzowanych systemów wytwarzania.
Metody nauczaniaM-1Wykład ilustrowany licznymi przykładami. Ćwiczenia laboratoryjne.
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie obejmujące materiał przekazany na wykładach.
S-1Ocena formująca: Zaliczenia poszczególnych tematów ćwiczeń laboratoryjnych - samych raportów, nabytej wiedzy i umiejętności. Ocena końcowa jest średnią arytmetyczną.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie potrafi budować modeli symulacyjnych lub większość buduje niepoprawnie.
3,0Student potrafi budować modele symulacyjne ale występują w nich błędy - są one jednak bardziej charakterze technicznym niż merytorycznym.
3,5Umiejętności studenta są pomiędzy wymaganiami na ocenę 3 i 4.
4,0Student potrafi budować modele urządzeń i procesów, ale w niektórych modelach występują drobne błędy.
4,5Umiejętności studenta są pomiędzy wymaganiami na ocenę 4 i 5.
5,0Student potrafi bezbłędnie budować modele urządzeń i procesów.