Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Automatyka i robotyka (S1)

Sylabus przedmiotu Wprowadzenie do automatyki i robotyki:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Automatyka i robotyka
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Wprowadzenie do automatyki i robotyki
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Automatyki i Robotyki
Nauczyciel odpowiedzialny Paweł Dworak <Pawel.Dworak@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Krzysztof Jaroszewski <Krzysztof.Jaroszewski@zut.edu.pl>, Paweł Waszczuk <Pawel.Waszczuk@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 1,0 ECTS (formy) 1,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW1 15 1,01,00zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Wcześniej należy uzyskać efekty wiedzy i umiejętności z matematyki, informatyki i fizyki.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z zadaniami układów regulacji automatycznej, stosowanymi rozwiązaniami i tendencjami rozwojowymi.
C-2Zapoznanie studentów z podstawami opisu układów sterowania.
C-3Zapoznanie studentów z właściwościami podstawowych elementów automatyki; ukształtowanie umiejętności rozróżniania podstawowych elementów.
C-4Zapoznanie studentów z podstawowymi metodami syntezy układów sterowania i oceny jakości ich działania.
C-5Zapoznanie studentów z modelem funkcjonalnym komputerowych układów sterowania i ukształtowanie na tym tle umiejętności dostrzegania poszczególnych funkcji w przykładowych rozwiązaniach układów regulacji automatycznej.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
wykłady
T-W-1Wstęp – cele i program przedmiotu, literatura. Historia automatyki, przykłady, perspektywy; etapy projektowania i instalacji układów automatyki. Przykładowe procesy technologiczne w różnych gałęziach przemysłu.2
T-W-2Podstawowe pojęcia z zakresu automatyzacji – proces, obiekt, elementy automatyki, symbole graficzne; sterowanie; pojęcie modelu procesu.2
T-W-3Charakterystyki czasowe i częstotliwościowe – pojęcie, rodzaje, wyznaczanie; charakterystyki czasowe i częstotliwościowe podstawowych elementów.2
T-W-4Sterowanie a regulacja; otwarty i zamknięty układ sterowania.2
T-W-5Budowa układu regulacji. Klasyfikacje regulatorów. Funkcjonalny model pięciowarstwowy układu automatyki.2
T-W-6Pojęcie algorytmu sterowania; ogólna klasyfikacja algorytmów. Algorytm PID; ogólne zasady strojenia regulatora PID. Ocena jakości regulacji (wskaźniki odcinkowe i całkowe).2
T-W-7Idea algorytmu predykcyjnego (MPC) i sterowania optymalnego. Elementy diagnostyki technicznej.2
T-W-8Nowoczesne narzędzia programistyczne używane w automatyce i robotyce. Zaliczenie wykładów.1
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Uzupełnianie wiedzy z literatury8
A-W-3Przygotowanie się do zaliczenia3
26

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Metody podające: wykład informacyjny, opis, objaśnienie.
M-2Metody aktywizujące: dyskusja dydaktyczna.
M-3Metody programowane z użyciem komputera.
M-4Metody praktyczne: pokaz, ćwiczenia laboratoryjne, symulacje.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na zakończenie cyklu ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie pisemnego zaliczenia oraz aktywności i pracy poszczególnych członków zespołu podczas realizacji ćwiczeń.
S-2Ocena podsumowująca: Ocena podsumowująca pod koniec przedmiotu podsumowująca osiągnięte efekty uczenia się. Egzamin pisemny i ustny.

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
AR_1A_C01_W01
Zna rys historyczny rozwoju automatyki. Zna podstawowe pojęcia automatyki. Zna rodzaje układów automatyki. Zna ideę sprzężenia zwrotnego. Zna podstawy opisu układów dynamicznych. Zna definicję stabilności i kryteria oceny jakości układów regulacji automatycznej. Zna podstawowe elementy układu regulacji automatycznej. Zna czterowarstwowy model funkcjonalny systemów SCADA. Zna w podstawowym zakresie nowoczesne narzędzia programowe projektowania i badania układów automatyki – LabVIEW, Matlab/ Simulink.
AR_1A_W02C-5, C-1, C-2, C-4T-W-1, T-W-2, T-W-4, T-W-5, T-W-7, T-W-8, T-W-3, T-W-6M-2, M-3, M-4, M-1S-2, S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
AR_1A_C01_W01
Zna rys historyczny rozwoju automatyki. Zna podstawowe pojęcia automatyki. Zna rodzaje układów automatyki. Zna ideę sprzężenia zwrotnego. Zna podstawy opisu układów dynamicznych. Zna definicję stabilności i kryteria oceny jakości układów regulacji automatycznej. Zna podstawowe elementy układu regulacji automatycznej. Zna czterowarstwowy model funkcjonalny systemów SCADA. Zna w podstawowym zakresie nowoczesne narzędzia programowe projektowania i badania układów automatyki – LabVIEW, Matlab/ Simulink.
2,0Student nie zna podstawowych pojęć automatyki. Nie potrafi nazwać różnych typów układów automatyki. Nie rozumie idei sprzężenia zwrotnego. Nie zna podstawowych opisów układów dynamicznych. Nie zna definicji stabilności i kryteriów oceny jakości układów regulacji automatycznej. Nie zna podstawowych elementów układu regulacji automatycznej. Nie zna czterowarstwowego modelu funkcjonalnego systemów SCADA. Uzyskał poniżej 50% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
3,0Student zna podstawowe pojęcia automatyki. Potrafi nazwać różne rodzaje układów automatyki. Rozumie ideę sprzężenia zwrotnego. Zna podstawowe opisy układów dynamicznych. Zna definicję stabilności i kryteria oceny jakości układów regulacji automatycznej. Zna podstawowe elementy układu regulacji automatycznej. Zna czterowarstwowy model funkcjonalny systemów SCADA. Uzyskał 50-60% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
3,5Student zna podstawowe pojęcia automatyki. Potrafi nazwać różne rodzaje układów automatyki. Rozumie ideę sprzężenia zwrotnego. Zna podstawowe opisy układów dynamicznych. Zna definicję stabilności i kryteria oceny jakości układów regulacji automatycznej. Zna podstawowe elementy układu regulacji automatycznej. Zna czterowarstwowy model funkcjonalny systemów SCADA. Uzyskał 61-70% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
4,0Student zna podstawowe pojęcia automatyki. Potrafi nazwać różne rodzaje układów automatyki. Rozumie ideę sprzężenia zwrotnego. Zna podstawowe opisy układów dynamicznych. Zna definicję stabilności i kryteria oceny jakości układów regulacji automatycznej. Zna podstawowe elementy układu regulacji automatycznej. Zna czterowarstwowy model funkcjonalny systemów SCADA. Uzyskał 71-80% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
4,5Student zna podstawowe pojęcia automatyki. Potrafi nazwać różne rodzaje układów automatyki. Rozumie ideę sprzężenia zwrotnego. Zna podstawowe opisy układów dynamicznych. Zna definicję stabilności i kryteria oceny jakości układów regulacji automatycznej. Zna podstawowe elementy układu regulacji automatycznej. Zna czterowarstwowy model funkcjonalny systemów SCADA. Uzyskał 81-90% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
5,0Student zna podstawowe pojęcia automatyki. Potrafi nazwać różne rodzaje układów automatyki. Rozumie ideę sprzężenia zwrotnego. Zna podstawowe opisy układów dynamicznych. Zna definicję stabilności i kryteria oceny jakości układów regulacji automatycznej. Zna podstawowe elementy układu regulacji automatycznej. Zna czterowarstwowy model funkcjonalny systemów SCADA. Uzyskał 91-100% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.

Literatura podstawowa

  1. Kaczorek T., Teoria układów regulacji automatycznej, WNT, Warszawa, 1974
  2. de Larminat P., Thomas Y., Automatyka-układy liniowe. Tom 1-2, WNT, Warszawa, 1983
  3. Żuchowski A., Modele dynamiki i identyfikacja, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2003, Skrypt Uczelniany

Literatura dodatkowa

  1. Kaczorek T., Dzieliński A., Dąbrowski W., Łopatka R., Podstawy teorii sterowania, WNT, Warszawa, 2005
  2. Tatjewski P., Sterowanie zaawansowane obiektów przemysłowych. Struktury i algorytmy., Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa, 2002, Monografie KAiR PAN, Tom 5
  3. Brzózka J., Regulatory cyfrowe w automatyce., MIKOM, Warszawa, 2002
  4. Skoczowski S., Dwustawna regulacja temperatury, WNT, Warszawa, 1977
  5. Broel-Plater B., Sterowniki Programowalne - właściwości i zasady stosowania, Wyd. Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2003, 2

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wstęp – cele i program przedmiotu, literatura. Historia automatyki, przykłady, perspektywy; etapy projektowania i instalacji układów automatyki. Przykładowe procesy technologiczne w różnych gałęziach przemysłu.2
T-W-2Podstawowe pojęcia z zakresu automatyzacji – proces, obiekt, elementy automatyki, symbole graficzne; sterowanie; pojęcie modelu procesu.2
T-W-3Charakterystyki czasowe i częstotliwościowe – pojęcie, rodzaje, wyznaczanie; charakterystyki czasowe i częstotliwościowe podstawowych elementów.2
T-W-4Sterowanie a regulacja; otwarty i zamknięty układ sterowania.2
T-W-5Budowa układu regulacji. Klasyfikacje regulatorów. Funkcjonalny model pięciowarstwowy układu automatyki.2
T-W-6Pojęcie algorytmu sterowania; ogólna klasyfikacja algorytmów. Algorytm PID; ogólne zasady strojenia regulatora PID. Ocena jakości regulacji (wskaźniki odcinkowe i całkowe).2
T-W-7Idea algorytmu predykcyjnego (MPC) i sterowania optymalnego. Elementy diagnostyki technicznej.2
T-W-8Nowoczesne narzędzia programistyczne używane w automatyce i robotyce. Zaliczenie wykładów.1
15

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Uzupełnianie wiedzy z literatury8
A-W-3Przygotowanie się do zaliczenia3
26
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięAR_1A_C01_W01Zna rys historyczny rozwoju automatyki. Zna podstawowe pojęcia automatyki. Zna rodzaje układów automatyki. Zna ideę sprzężenia zwrotnego. Zna podstawy opisu układów dynamicznych. Zna definicję stabilności i kryteria oceny jakości układów regulacji automatycznej. Zna podstawowe elementy układu regulacji automatycznej. Zna czterowarstwowy model funkcjonalny systemów SCADA. Zna w podstawowym zakresie nowoczesne narzędzia programowe projektowania i badania układów automatyki – LabVIEW, Matlab/ Simulink.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_1A_W02Ma wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych z kierunkiem automatyka i robotyka.
Cel przedmiotuC-5Zapoznanie studentów z modelem funkcjonalnym komputerowych układów sterowania i ukształtowanie na tym tle umiejętności dostrzegania poszczególnych funkcji w przykładowych rozwiązaniach układów regulacji automatycznej.
C-1Zapoznanie studentów z zadaniami układów regulacji automatycznej, stosowanymi rozwiązaniami i tendencjami rozwojowymi.
C-2Zapoznanie studentów z podstawami opisu układów sterowania.
C-4Zapoznanie studentów z podstawowymi metodami syntezy układów sterowania i oceny jakości ich działania.
Treści programoweT-W-1Wstęp – cele i program przedmiotu, literatura. Historia automatyki, przykłady, perspektywy; etapy projektowania i instalacji układów automatyki. Przykładowe procesy technologiczne w różnych gałęziach przemysłu.
T-W-2Podstawowe pojęcia z zakresu automatyzacji – proces, obiekt, elementy automatyki, symbole graficzne; sterowanie; pojęcie modelu procesu.
T-W-4Sterowanie a regulacja; otwarty i zamknięty układ sterowania.
T-W-5Budowa układu regulacji. Klasyfikacje regulatorów. Funkcjonalny model pięciowarstwowy układu automatyki.
T-W-7Idea algorytmu predykcyjnego (MPC) i sterowania optymalnego. Elementy diagnostyki technicznej.
T-W-8Nowoczesne narzędzia programistyczne używane w automatyce i robotyce. Zaliczenie wykładów.
T-W-3Charakterystyki czasowe i częstotliwościowe – pojęcie, rodzaje, wyznaczanie; charakterystyki czasowe i częstotliwościowe podstawowych elementów.
T-W-6Pojęcie algorytmu sterowania; ogólna klasyfikacja algorytmów. Algorytm PID; ogólne zasady strojenia regulatora PID. Ocena jakości regulacji (wskaźniki odcinkowe i całkowe).
Metody nauczaniaM-2Metody aktywizujące: dyskusja dydaktyczna.
M-3Metody programowane z użyciem komputera.
M-4Metody praktyczne: pokaz, ćwiczenia laboratoryjne, symulacje.
M-1Metody podające: wykład informacyjny, opis, objaśnienie.
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Ocena podsumowująca pod koniec przedmiotu podsumowująca osiągnięte efekty uczenia się. Egzamin pisemny i ustny.
S-1Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na zakończenie cyklu ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie pisemnego zaliczenia oraz aktywności i pracy poszczególnych członków zespołu podczas realizacji ćwiczeń.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie zna podstawowych pojęć automatyki. Nie potrafi nazwać różnych typów układów automatyki. Nie rozumie idei sprzężenia zwrotnego. Nie zna podstawowych opisów układów dynamicznych. Nie zna definicji stabilności i kryteriów oceny jakości układów regulacji automatycznej. Nie zna podstawowych elementów układu regulacji automatycznej. Nie zna czterowarstwowego modelu funkcjonalnego systemów SCADA. Uzyskał poniżej 50% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
3,0Student zna podstawowe pojęcia automatyki. Potrafi nazwać różne rodzaje układów automatyki. Rozumie ideę sprzężenia zwrotnego. Zna podstawowe opisy układów dynamicznych. Zna definicję stabilności i kryteria oceny jakości układów regulacji automatycznej. Zna podstawowe elementy układu regulacji automatycznej. Zna czterowarstwowy model funkcjonalny systemów SCADA. Uzyskał 50-60% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
3,5Student zna podstawowe pojęcia automatyki. Potrafi nazwać różne rodzaje układów automatyki. Rozumie ideę sprzężenia zwrotnego. Zna podstawowe opisy układów dynamicznych. Zna definicję stabilności i kryteria oceny jakości układów regulacji automatycznej. Zna podstawowe elementy układu regulacji automatycznej. Zna czterowarstwowy model funkcjonalny systemów SCADA. Uzyskał 61-70% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
4,0Student zna podstawowe pojęcia automatyki. Potrafi nazwać różne rodzaje układów automatyki. Rozumie ideę sprzężenia zwrotnego. Zna podstawowe opisy układów dynamicznych. Zna definicję stabilności i kryteria oceny jakości układów regulacji automatycznej. Zna podstawowe elementy układu regulacji automatycznej. Zna czterowarstwowy model funkcjonalny systemów SCADA. Uzyskał 71-80% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
4,5Student zna podstawowe pojęcia automatyki. Potrafi nazwać różne rodzaje układów automatyki. Rozumie ideę sprzężenia zwrotnego. Zna podstawowe opisy układów dynamicznych. Zna definicję stabilności i kryteria oceny jakości układów regulacji automatycznej. Zna podstawowe elementy układu regulacji automatycznej. Zna czterowarstwowy model funkcjonalny systemów SCADA. Uzyskał 81-90% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
5,0Student zna podstawowe pojęcia automatyki. Potrafi nazwać różne rodzaje układów automatyki. Rozumie ideę sprzężenia zwrotnego. Zna podstawowe opisy układów dynamicznych. Zna definicję stabilności i kryteria oceny jakości układów regulacji automatycznej. Zna podstawowe elementy układu regulacji automatycznej. Zna czterowarstwowy model funkcjonalny systemów SCADA. Uzyskał 91-100% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.