Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

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 dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW2 15 1,30,60zaliczenie
laboratoriaL2 15 0,70,40zaliczenie

Wymagania wstępne

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

Cele przedmiotu

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

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

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

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach.15
A-L-2Dokończenie realizowanych w trakcie zajęć zadań (praca własna studenta).3
A-L-3Uczestnictwo w zaliczeniu i konsultacjach do laboratoriów.1
19
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Uczestnictwo w konsultacjach do wykładu2
A-W-3Przygotowanie do zaliczenia (praca własna studenta)17
34

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

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

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Wykład - zaliczenie pisemne (pytania testowe jednokrotnego wyboru oraz pytania otwarte), zaliczenie po uzyskaniu 50% maksymalnej liczby punktów
S-2Ocena 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 kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób 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_W07C-1T-W-6, T-W-4, T-W-2, T-W-3, T-W-5, T-W-7, T-W-8M-1S-1

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób 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_U11C-2T-L-2, T-L-3, T-L-4M-2S-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_U11C-2T-L-5, T-L-7, T-L-6M-2S-2

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
I_2A_D19/O6/1-1_K01
W trakcie przeprowadzonych zajęć student będzie reprezentował aktywną postawę w samokształceniu.
I_2A_K01, I_2A_K02C-2T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-7, T-L-6M-2S-2

Kryterium oceny - wiedza

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

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
I_2A_D19/O6/1-1_U01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć wyznaczać własności eksploatacyjne układów sterowania.
2,0Student nie potrafi wyznaczać własności eksploatacyjnych układów sterowania.
3,0Student potrafi wyznaczyć wybrane własności eksploatacyjne układów sterowania.
3,5Student potrafi wyznaczyć podstawowe własności eksploatacyjne układów sterowania.
4,0Student potrafi wyznaczyć podstawowe własności eksploatacyjne układów sterowania bez zakłóceń.
4,5Student potrafi wskazać wpływ zakłóceń w układzie serowania na własności eksploatacyjne układów sterowania.
5,0Student 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.
2,0Student nie potrafi przeprowadzić syntezy parametrycznej układów regulacji.
3,0Student potrafi przeprowadzić symulacje układu regulacji.
3,5Student potrafi przeprowadzić symulacje układu regulacji i wyznaczyć wskaźniki jakości zwiazane z przebiegami czasowymi.
4,0Student potrafi przeprowadzić symulacje układu regulacji i wyznaczyć wpływ wzmocnienia i stałych czasowych na charakterystyki czasowe regulatorów.
4,5Student potrafi określić wpływ zmiany parametrów poszczególnych typów regulatorów na ich własnosci dynamiczne.
5,0Student 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 kształceniaOcenaKryterium oceny
I_2A_D19/O6/1-1_K01
W trakcie przeprowadzonych zajęć student będzie reprezentował aktywną postawę w samokształceniu.
2,0Student nie jest przygotowany do zajęć.
3,0Student jest przygotowany do zajęć w minimalnym stopniu.
3,5Student jest przygotowany do zajęć w minimalnym stopniu i potrafi samodzielnie rozwiązywać proste problemy.
4,0Student jest przygotowany do zajęć i potrafi samodzielnie rozwązywać postawione problemy.
4,5Student jest przygotowany do zajęć i potrafi samodzielnie rozwiązywać postawione problemy oraz prowadzić dyskusję o osiągniętych wynikach.
5,0Student jest przygotowany do zajęć i potrafi samodzielnie rozwiązywać postawione problemy oraz prowadzić dyskusję o osiągniętych wynikach, a także proponować modyfikacje.

Literatura podstawowa

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

Literatura dodatkowa

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

Treści programowe - laboratoria

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

Treści programowe - wykłady

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

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach.15
A-L-2Dokończenie realizowanych w trakcie zajęć zadań (praca własna studenta).3
A-L-3Uczestnictwo w zaliczeniu i konsultacjach do laboratoriów.1
19
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Uczestnictwo w konsultacjach do wykładu2
A-W-3Przygotowanie do zaliczenia (praca własna studenta)17
34
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_2A_D19/O6/1-1_W01W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien posiadać wiedze na temat budowy i syntezy układów sterowania.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_2A_W05Ma rozszerzoną i podbudowaną teoretycznie wiedzę z zakresu metod informatyki wykorzystywanych do rozwiązywania problemów w wybranych obszarach nauki i techniki
I_2A_W07Posiada poszerzona wiedzę o funkcjonowaniu i modelowaniu złożonych systemów
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z elementami i budową układów sterowania.
Treści programoweT-W-6Schematy strukturalne układów sterowania.
T-W-4Podstawowe obiekty sterowania. Charakterystyki czasowe. Charakterystyki czestotliwosciowe.
T-W-2Podstawowe definicje i pojecia. Otwarty układ sterowania. Zamkniety układ sterowania. Klasyfikacja układów sterowania.
T-W-3Modele matematyczne układów sterowania.
T-W-5Stabilnosc liniowych systemów sterowania.
T-W-7Układ regulacji ze sprzezeniem zwrotnym. Kryteria jakosci regulacji.
T-W-8Regulatory. Dobór nastaw regulatorów.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny z wykorzystaniem środków audiowizualnych.
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Wykład - zaliczenie pisemne (pytania testowe jednokrotnego wyboru oraz pytania otwarte), zaliczenie po uzyskaniu 50% maksymalnej liczby punktów
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie potrawi scharakteryzować podstawowych członów ukłdów sterownania i nie zna budowy układów regulacji.
3,0Student potrafi scharakteryzować podstawowe elementy układów sterowania.
3,5Student zna podstawowe elementy układów sterowania i potrafi sklasyfikowac układy sterowania.
4,0Student zna podstawowe elementy układów sterowania i potrafi sklasyfikowac układy sterowania, wyznaczać modele matematyczne układów sterowania.
4,5Student zna podstawowe elementy układów sterowania i potrafi sklasyfikowac układy sterowania oraz określać ich stabilność.
5,0Student zna schematy strukturalne układów sterowania, potrafi określać stabilność systemów i dobierać nastawy regulatorów.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_2A_D19/O6/1-1_U01W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć wyznaczać własności eksploatacyjne układów sterowania.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_2A_U07Potrafi wykorzystywać poznane metody, techniki i modele do rozwiązywania złożonych problemów
I_2A_U11Potrafi dokonywać analizy i syntezy złożonych systemów
Cel przedmiotuC-2Ukształtowanie umiejetności przeprowadzania syntezy układów sterowania.
Treści programoweT-L-2Wyznaczanie charakterystyk czasowych i czestotliwosciowych podstawowych członów układów sterowania.
T-L-3Badanie wpływu zakłócen wystepujacych w układzie regulacji na wskazniki jakosci zwiazane z przebiegami czasowymi.
T-L-4Badanie statycznych i astatycznych układów regulacji.
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia laboratoryjne - samodzielna praca studentów polegająca na wykonywaniu zadań z wykorzystaniem technik komputerowych.
Sposób ocenyS-2Ocena 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 ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie potrafi wyznaczać własności eksploatacyjnych układów sterowania.
3,0Student potrafi wyznaczyć wybrane własności eksploatacyjne układów sterowania.
3,5Student potrafi wyznaczyć podstawowe własności eksploatacyjne układów sterowania.
4,0Student potrafi wyznaczyć podstawowe własności eksploatacyjne układów sterowania bez zakłóceń.
4,5Student potrafi wskazać wpływ zakłóceń w układzie serowania na własności eksploatacyjne układów sterowania.
5,0Student potrafi okreslić cele syntezy parametrycznej układów regulacji, analizować wpływ zakłóceń w układzie serowania na własności eksploatacyjne układów sterowania.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_2A_D19/O6/1-1_U02W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć przeprowadzać syntezę parametryczna układów regulacji.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_2A_U07Potrafi wykorzystywać poznane metody, techniki i modele do rozwiązywania złożonych problemów
I_2A_U11Potrafi dokonywać analizy i syntezy złożonych systemów
Cel przedmiotuC-2Ukształtowanie umiejetności przeprowadzania syntezy układów sterowania.
Treści programoweT-L-5Badanie właściwości regulatorów liniowych.
T-L-7Zadanie syntezy systemu z wymaganym widmem.
T-L-6Synteza parametryczna układów regulacji.
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia laboratoryjne - samodzielna praca studentów polegająca na wykonywaniu zadań z wykorzystaniem technik komputerowych.
Sposób ocenyS-2Ocena 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 ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie potrafi przeprowadzić syntezy parametrycznej układów regulacji.
3,0Student potrafi przeprowadzić symulacje układu regulacji.
3,5Student potrafi przeprowadzić symulacje układu regulacji i wyznaczyć wskaźniki jakości zwiazane z przebiegami czasowymi.
4,0Student potrafi przeprowadzić symulacje układu regulacji i wyznaczyć wpływ wzmocnienia i stałych czasowych na charakterystyki czasowe regulatorów.
4,5Student potrafi określić wpływ zmiany parametrów poszczególnych typów regulatorów na ich własnosci dynamiczne.
5,0Student potrafi przeprowadzic syntezę parametryczna układów regulacji, dobrać typ regulatora do realizacji okreslonych celów syntezy i przeprowadzić dobór nastaw regulatora.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_2A_D19/O6/1-1_K01W trakcie przeprowadzonych zajęć student będzie reprezentował aktywną postawę w samokształceniu.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_2A_K01Ma świadomość organizacji własnego czasu pracy i jest zdeterminowany aby osiągnąć założone cele
I_2A_K02Świadomie rozumie potrzeby dokształcania i dzielenia się wiedzą
Cel przedmiotuC-2Ukształtowanie umiejetności przeprowadzania syntezy układów sterowania.
Treści programoweT-L-2Wyznaczanie charakterystyk czasowych i czestotliwosciowych podstawowych członów układów sterowania.
T-L-3Badanie wpływu zakłócen wystepujacych w układzie regulacji na wskazniki jakosci zwiazane z przebiegami czasowymi.
T-L-4Badanie statycznych i astatycznych układów regulacji.
T-L-5Badanie właściwości regulatorów liniowych.
T-L-7Zadanie syntezy systemu z wymaganym widmem.
T-L-6Synteza parametryczna układów regulacji.
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia laboratoryjne - samodzielna praca studentów polegająca na wykonywaniu zadań z wykorzystaniem technik komputerowych.
Sposób ocenyS-2Ocena 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 ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie jest przygotowany do zajęć.
3,0Student jest przygotowany do zajęć w minimalnym stopniu.
3,5Student jest przygotowany do zajęć w minimalnym stopniu i potrafi samodzielnie rozwiązywać proste problemy.
4,0Student jest przygotowany do zajęć i potrafi samodzielnie rozwązywać postawione problemy.
4,5Student jest przygotowany do zajęć i potrafi samodzielnie rozwiązywać postawione problemy oraz prowadzić dyskusję o osiągniętych wynikach.
5,0Student jest przygotowany do zajęć i potrafi samodzielnie rozwiązywać postawione problemy oraz prowadzić dyskusję o osiągniętych wynikach, a także proponować modyfikacje.