ZUT - Krajowe Ramy Kwalifikacji / Rok 2018/2019 / Wydział Informatyki / Informatyka (S2) / Sylabus przedmiotu - Teoria sterowania

Wydział Informatyki - Informatyka (S2)

Sylabus przedmiotu Teoria sterowania - Przedmiot obieralny I:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów	Informatyka
Forma studiów	studia stacjonarne	Poziom	drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta	magister
Obszary studiów	nauki techniczne
Profil	ogólnoakademicki
Moduł	—
Przedmiot	Teoria sterowania - Przedmiot obieralny I
Specjalność	inteligentne aplikacje komputerowe
Jednostka prowadząca	Katedra Metod Sztucznej Inteligencji i Matematyki Stosowanej
Nauczyciel odpowiedzialny	Piotr Piela <Piotr.Piela@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane)	2,0	ECTS (formy)	2,0
Forma zaliczenia	zaliczenie	Język	polski
Blok obieralny	17	Grupa obieralna	2

Formy dydaktyczne

Forma dydaktyczna	KOD	Semestr	Godziny	ECTS	Waga	Zaliczenie
wykłady	W	2	15	1,3	0,60	zaliczenie
laboratoria	L	2	15	0,7	0,40	zaliczenie

Wymagania wstępne

KOD	Wymaganie wstępne
W-1	Wiedza z zakresu analizy systemowej oraz modelowania i symulacji systemów.

Cele przedmiotu

KOD	Cel modułu/przedmiotu
C-1	Zapoznanie studentów z elementami i budową układów sterowania.
C-2	Ukształtowanie umiejetności przeprowadzania syntezy układów sterowania.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KOD	Treść programowa	Godziny
laboratoria
T-L-1	Wprowadzenie - higiena pracy z komputerem, określenie zasad zaliczania i oceny.	1
T-L-2	Wyznaczanie charakterystyk czasowych i czestotliwosciowych podstawowych członów układów sterowania.	2
T-L-3	Badanie wpływu zakłócen wystepujacych w układzie regulacji na wskazniki jakosci zwiazane z przebiegami czasowymi.	2
T-L-4	Badanie statycznych i astatycznych układów regulacji.	2
T-L-5	Badanie właściwości regulatorów liniowych.	2
T-L-6	Synteza parametryczna układów regulacji.	4
T-L-7	Zadanie syntezy systemu z wymaganym widmem.	2
		15
wykłady
T-W-1	Wprowadzenie.	1
T-W-2	Podstawowe definicje i pojecia. Otwarty układ sterowania. Zamkniety układ sterowania. Klasyfikacja układów sterowania.	2
T-W-3	Modele matematyczne układów sterowania.	2
T-W-4	Podstawowe obiekty sterowania. Charakterystyki czasowe. Charakterystyki czestotliwosciowe.	2
T-W-5	Stabilnosc liniowych systemów sterowania.	2
T-W-6	Schematy strukturalne układów sterowania.	2
T-W-7	Układ regulacji ze sprzezeniem zwrotnym. Kryteria jakosci regulacji.	2
T-W-8	Regulatory. Dobór nastaw regulatorów.	2
		15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KOD	Forma aktywności	Godziny
laboratoria
A-L-1	Uczestnictwo w zajęciach.	15
A-L-2	Dokończenie realizowanych w trakcie zajęć zadań (praca własna studenta).	3
A-L-3	Uczestnictwo w zaliczeniu i konsultacjach do laboratoriów.	1
		19
wykłady
A-W-1	Uczestnictwo w zajęciach	15
A-W-2	Uczestnictwo w konsultacjach do wykładu	2
A-W-3	Przygotowanie do zaliczenia (praca własna studenta)	17
		34

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KOD	Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1	Wykład informacyjny z wykorzystaniem środków audiowizualnych.
M-2	Ćwiczenia laboratoryjne - samodzielna praca studentów polegająca na wykonywaniu zadań z wykorzystaniem technik komputerowych.

Sposoby oceny

KOD	Sposób oceny
S-1	Ocena podsumowująca: Wykład - zaliczenie pisemne (pytania testowe jednokrotnego wyboru oraz pytania otwarte), zaliczenie po uzyskaniu 50% maksymalnej liczby punktów
S-2	Ocena formująca: Ćwiczenia laboratoryjne - ocena ciągła pracy studenta, zadania realizowane na poszczególnych zajęciach oceniane są w formie punktów, ocena końcowa zależy od liczby zgromadzonych punktów

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
I_2A_D19/O6/1-1_W01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien posiadać wiedze na temat budowy i syntezy układów sterowania.	I_2A_W05, I_2A_W07	—	C-1	T-W-6, T-W-4, T-W-2, T-W-3, T-W-5, T-W-7, T-W-8	M-1	S-1

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
I_2A_D19/O6/1-1_U01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć wyznaczać własności eksploatacyjne układów sterowania.	I_2A_U07, I_2A_U11	—	C-2	T-L-2, T-L-3, T-L-4	M-2	S-2
I_2A_D19/O6/1-1_U02 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć przeprowadzać syntezę parametryczna układów regulacji.	I_2A_U07, I_2A_U11	—	C-2	T-L-5, T-L-7, T-L-6	M-2	S-2

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
I_2A_D19/O6/1-1_K01 W trakcie przeprowadzonych zajęć student będzie reprezentował aktywną postawę w samokształceniu.	I_2A_K01, I_2A_K02	—	C-2	T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-7, T-L-6	M-2	S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
I_2A_D19/O6/1-1_W01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien posiadać wiedze na temat budowy i syntezy układów sterowania.	2,0	Student nie potrawi scharakteryzować podstawowych członów ukłdów sterownania i nie zna budowy układów regulacji.
	3,0	Student potrafi scharakteryzować podstawowe elementy układów sterowania.
	3,5	Student zna podstawowe elementy układów sterowania i potrafi sklasyfikowac układy sterowania.
	4,0	Student zna podstawowe elementy układów sterowania i potrafi sklasyfikowac układy sterowania, wyznaczać modele matematyczne układów sterowania.
	4,5	Student zna podstawowe elementy układów sterowania i potrafi sklasyfikowac układy sterowania oraz określać ich stabilność.
	5,0	Student zna schematy strukturalne układów sterowania, potrafi określać stabilność systemów i dobierać nastawy regulatorów.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
I_2A_D19/O6/1-1_U01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć wyznaczać własności eksploatacyjne układów sterowania.	2,0	Student nie potrafi wyznaczać własności eksploatacyjnych układów sterowania.
	3,0	Student potrafi wyznaczyć wybrane własności eksploatacyjne układów sterowania.
	3,5	Student potrafi wyznaczyć podstawowe własności eksploatacyjne układów sterowania.
	4,0	Student potrafi wyznaczyć podstawowe własności eksploatacyjne układów sterowania bez zakłóceń.
	4,5	Student potrafi wskazać wpływ zakłóceń w układzie serowania na własności eksploatacyjne układów sterowania.
	5,0	Student potrafi okreslić cele syntezy parametrycznej układów regulacji, analizować wpływ zakłóceń w układzie serowania na własności eksploatacyjne układów sterowania.
I_2A_D19/O6/1-1_U02 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć przeprowadzać syntezę parametryczna układów regulacji.	2,0	Student nie potrafi przeprowadzić syntezy parametrycznej układów regulacji.
	3,0	Student potrafi przeprowadzić symulacje układu regulacji.
	3,5	Student potrafi przeprowadzić symulacje układu regulacji i wyznaczyć wskaźniki jakości zwiazane z przebiegami czasowymi.
	4,0	Student potrafi przeprowadzić symulacje układu regulacji i wyznaczyć wpływ wzmocnienia i stałych czasowych na charakterystyki czasowe regulatorów.
	4,5	Student potrafi określić wpływ zmiany parametrów poszczególnych typów regulatorów na ich własnosci dynamiczne.
	5,0	Student potrafi przeprowadzic syntezę parametryczna układów regulacji, dobrać typ regulatora do realizacji okreslonych celów syntezy i przeprowadzić dobór nastaw regulatora.

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
I_2A_D19/O6/1-1_K01 W trakcie przeprowadzonych zajęć student będzie reprezentował aktywną postawę w samokształceniu.	2,0	Student nie jest przygotowany do zajęć.
	3,0	Student jest przygotowany do zajęć w minimalnym stopniu.
	3,5	Student jest przygotowany do zajęć w minimalnym stopniu i potrafi samodzielnie rozwiązywać proste problemy.
	4,0	Student jest przygotowany do zajęć i potrafi samodzielnie rozwązywać postawione problemy.
	4,5	Student jest przygotowany do zajęć i potrafi samodzielnie rozwiązywać postawione problemy oraz prowadzić dyskusję o osiągniętych wynikach.
	5,0	Student jest przygotowany do zajęć i potrafi samodzielnie rozwiązywać postawione problemy oraz prowadzić dyskusję o osiągniętych wynikach, a także proponować modyfikacje.

Literatura podstawowa

Kaczorek T., Teoria sterowania i systemów, PWN, Warszawa, 1993
Popov O., Elementy teorii systemów - systemy dynamiczne, Wydawnictwo Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2005

Literatura dodatkowa

Kaczorek T., Wektory i macierze w automatyce i elektrotechnice, Wydawnictwo Naukowo Techniczne, Warszawa, 1998
Klamka J. – red., Zbiór zadań z teorii systemów i teorii sterowania, Politechnika Śląska, Gliwice, 1983
Klir G. J. – red., Ogólna teoria systemów, Wydawnictwa Naukowo Techniczne, Warszawa, 1976

Treści programowe - laboratoria

KOD	Treść programowa	Godziny
T-L-1	Wprowadzenie - higiena pracy z komputerem, określenie zasad zaliczania i oceny.	1
T-L-2	Wyznaczanie charakterystyk czasowych i czestotliwosciowych podstawowych członów układów sterowania.	2
T-L-3	Badanie wpływu zakłócen wystepujacych w układzie regulacji na wskazniki jakosci zwiazane z przebiegami czasowymi.	2
T-L-4	Badanie statycznych i astatycznych układów regulacji.	2
T-L-5	Badanie właściwości regulatorów liniowych.	2
T-L-6	Synteza parametryczna układów regulacji.	4
T-L-7	Zadanie syntezy systemu z wymaganym widmem.	2
		15

Treści programowe - wykłady

KOD	Treść programowa	Godziny
T-W-1	Wprowadzenie.	1
T-W-2	Podstawowe definicje i pojecia. Otwarty układ sterowania. Zamkniety układ sterowania. Klasyfikacja układów sterowania.	2
T-W-3	Modele matematyczne układów sterowania.	2
T-W-4	Podstawowe obiekty sterowania. Charakterystyki czasowe. Charakterystyki czestotliwosciowe.	2
T-W-5	Stabilnosc liniowych systemów sterowania.	2
T-W-6	Schematy strukturalne układów sterowania.	2
T-W-7	Układ regulacji ze sprzezeniem zwrotnym. Kryteria jakosci regulacji.	2
T-W-8	Regulatory. Dobór nastaw regulatorów.	2
		15

Formy aktywności - laboratoria

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-L-1	Uczestnictwo w zajęciach.	15
A-L-2	Dokończenie realizowanych w trakcie zajęć zadań (praca własna studenta).	3
A-L-3	Uczestnictwo w zaliczeniu i konsultacjach do laboratoriów.	1
		19

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-W-1	Uczestnictwo w zajęciach	15
A-W-2	Uczestnictwo w konsultacjach do wykładu	2
A-W-3	Przygotowanie do zaliczenia (praca własna studenta)	17
		34

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	I_2A_D19/O6/1-1_W01	W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien posiadać wiedze na temat budowy i syntezy układów sterowania.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	I_2A_W05	Ma rozszerzoną i podbudowaną teoretycznie wiedzę z zakresu metod informatyki wykorzystywanych do rozwiązywania problemów w wybranych obszarach nauki i techniki
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	I_2A_W07	Posiada poszerzona wiedzę o funkcjonowaniu i modelowaniu złożonych systemów
Cel przedmiotu	C-1	Zapoznanie studentów z elementami i budową układów sterowania.
Treści programowe	T-W-6	Schematy strukturalne układów sterowania.
	T-W-4	Podstawowe obiekty sterowania. Charakterystyki czasowe. Charakterystyki czestotliwosciowe.
	T-W-2	Podstawowe definicje i pojecia. Otwarty układ sterowania. Zamkniety układ sterowania. Klasyfikacja układów sterowania.
	T-W-3	Modele matematyczne układów sterowania.
	T-W-5	Stabilnosc liniowych systemów sterowania.
	T-W-7	Układ regulacji ze sprzezeniem zwrotnym. Kryteria jakosci regulacji.
	T-W-8	Regulatory. Dobór nastaw regulatorów.
Metody nauczania	M-1	Wykład informacyjny z wykorzystaniem środków audiowizualnych.
Sposób oceny	S-1	Ocena podsumowująca: Wykład - zaliczenie pisemne (pytania testowe jednokrotnego wyboru oraz pytania otwarte), zaliczenie po uzyskaniu 50% maksymalnej liczby punktów
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	Student nie potrawi scharakteryzować podstawowych członów ukłdów sterownania i nie zna budowy układów regulacji.
	3,0	Student potrafi scharakteryzować podstawowe elementy układów sterowania.
	3,5	Student zna podstawowe elementy układów sterowania i potrafi sklasyfikowac układy sterowania.
	4,0	Student zna podstawowe elementy układów sterowania i potrafi sklasyfikowac układy sterowania, wyznaczać modele matematyczne układów sterowania.
	4,5	Student zna podstawowe elementy układów sterowania i potrafi sklasyfikowac układy sterowania oraz określać ich stabilność.
	5,0	Student zna schematy strukturalne układów sterowania, potrafi określać stabilność systemów i dobierać nastawy regulatorów.

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	I_2A_D19/O6/1-1_U01	W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć wyznaczać własności eksploatacyjne układów sterowania.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	I_2A_U07	Potrafi wykorzystywać poznane metody, techniki i modele do rozwiązywania złożonych problemów
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	I_2A_U11	Potrafi dokonywać analizy i syntezy złożonych systemów
Cel przedmiotu	C-2	Ukształtowanie umiejetności przeprowadzania syntezy układów sterowania.
Treści programowe	T-L-2	Wyznaczanie charakterystyk czasowych i czestotliwosciowych podstawowych członów układów sterowania.
	T-L-3	Badanie wpływu zakłócen wystepujacych w układzie regulacji na wskazniki jakosci zwiazane z przebiegami czasowymi.
	T-L-4	Badanie statycznych i astatycznych układów regulacji.
Metody nauczania	M-2	Ćwiczenia laboratoryjne - samodzielna praca studentów polegająca na wykonywaniu zadań z wykorzystaniem technik komputerowych.
Sposób oceny	S-2	Ocena formująca: Ćwiczenia laboratoryjne - ocena ciągła pracy studenta, zadania realizowane na poszczególnych zajęciach oceniane są w formie punktów, ocena końcowa zależy od liczby zgromadzonych punktów
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	Student nie potrafi wyznaczać własności eksploatacyjnych układów sterowania.
	3,0	Student potrafi wyznaczyć wybrane własności eksploatacyjne układów sterowania.
	3,5	Student potrafi wyznaczyć podstawowe własności eksploatacyjne układów sterowania.
	4,0	Student potrafi wyznaczyć podstawowe własności eksploatacyjne układów sterowania bez zakłóceń.
	4,5	Student potrafi wskazać wpływ zakłóceń w układzie serowania na własności eksploatacyjne układów sterowania.
	5,0	Student potrafi okreslić cele syntezy parametrycznej układów regulacji, analizować wpływ zakłóceń w układzie serowania na własności eksploatacyjne układów sterowania.

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	I_2A_D19/O6/1-1_U02	W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć przeprowadzać syntezę parametryczna układów regulacji.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	I_2A_U07	Potrafi wykorzystywać poznane metody, techniki i modele do rozwiązywania złożonych problemów
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	I_2A_U11	Potrafi dokonywać analizy i syntezy złożonych systemów
Cel przedmiotu	C-2	Ukształtowanie umiejetności przeprowadzania syntezy układów sterowania.
Treści programowe	T-L-5	Badanie właściwości regulatorów liniowych.
	T-L-7	Zadanie syntezy systemu z wymaganym widmem.
	T-L-6	Synteza parametryczna układów regulacji.
Metody nauczania	M-2	Ćwiczenia laboratoryjne - samodzielna praca studentów polegająca na wykonywaniu zadań z wykorzystaniem technik komputerowych.
Sposób oceny	S-2	Ocena formująca: Ćwiczenia laboratoryjne - ocena ciągła pracy studenta, zadania realizowane na poszczególnych zajęciach oceniane są w formie punktów, ocena końcowa zależy od liczby zgromadzonych punktów
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	Student nie potrafi przeprowadzić syntezy parametrycznej układów regulacji.
	3,0	Student potrafi przeprowadzić symulacje układu regulacji.
	3,5	Student potrafi przeprowadzić symulacje układu regulacji i wyznaczyć wskaźniki jakości zwiazane z przebiegami czasowymi.
	4,0	Student potrafi przeprowadzić symulacje układu regulacji i wyznaczyć wpływ wzmocnienia i stałych czasowych na charakterystyki czasowe regulatorów.
	4,5	Student potrafi określić wpływ zmiany parametrów poszczególnych typów regulatorów na ich własnosci dynamiczne.
	5,0	Student potrafi przeprowadzic syntezę parametryczna układów regulacji, dobrać typ regulatora do realizacji okreslonych celów syntezy i przeprowadzić dobór nastaw regulatora.

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	I_2A_D19/O6/1-1_K01	W trakcie przeprowadzonych zajęć student będzie reprezentował aktywną postawę w samokształceniu.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	I_2A_K01	Ma świadomość organizacji własnego czasu pracy i jest zdeterminowany aby osiągnąć założone cele
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	I_2A_K02	Świadomie rozumie potrzeby dokształcania i dzielenia się wiedzą
Cel przedmiotu	C-2	Ukształtowanie umiejetności przeprowadzania syntezy układów sterowania.
Treści programowe	T-L-2	Wyznaczanie charakterystyk czasowych i czestotliwosciowych podstawowych członów układów sterowania.
	T-L-3	Badanie wpływu zakłócen wystepujacych w układzie regulacji na wskazniki jakosci zwiazane z przebiegami czasowymi.
	T-L-4	Badanie statycznych i astatycznych układów regulacji.
	T-L-5	Badanie właściwości regulatorów liniowych.
	T-L-7	Zadanie syntezy systemu z wymaganym widmem.
	T-L-6	Synteza parametryczna układów regulacji.
Metody nauczania	M-2	Ćwiczenia laboratoryjne - samodzielna praca studentów polegająca na wykonywaniu zadań z wykorzystaniem technik komputerowych.
Sposób oceny	S-2	Ocena formująca: Ćwiczenia laboratoryjne - ocena ciągła pracy studenta, zadania realizowane na poszczególnych zajęciach oceniane są w formie punktów, ocena końcowa zależy od liczby zgromadzonych punktów
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	Student nie jest przygotowany do zajęć.
	3,0	Student jest przygotowany do zajęć w minimalnym stopniu.
	3,5	Student jest przygotowany do zajęć w minimalnym stopniu i potrafi samodzielnie rozwiązywać proste problemy.
	4,0	Student jest przygotowany do zajęć i potrafi samodzielnie rozwązywać postawione problemy.
	4,5	Student jest przygotowany do zajęć i potrafi samodzielnie rozwiązywać postawione problemy oraz prowadzić dyskusję o osiągniętych wynikach.
	5,0	Student jest przygotowany do zajęć i potrafi samodzielnie rozwiązywać postawione problemy oraz prowadzić dyskusję o osiągniętych wynikach, a także proponować modyfikacje.