Automatyka i Robotyka

KIERUNEK AUTOMATYKA I ROBOTYKA, STUDIA INŻYNIERSKIE (tok 2006)
Pytania i zagadnienia na egzamin dyplomowy,
A. Przedmioty podstawowe AiR INŻ
1. Pojęcie sprzężenia zwrotnego w układach sterowania.
2. Stabilność układu automatycznej regulacji - podstawowe kryteria stabilności,
zagadnienie zapasu fazy i modułu.
3. Parametry określające jakość układów regulacji.
4. Regulacja w układach dynamicznych. Typy regulatorów. Regulator PID. Metody doboru nastaw regulatora PID.
5. Podstawowe zagadnienia dynamiki.
6. Podstawowe zasady zachowania.
7. Warunki równowagi dowolnego układu sił.
8. Prawa zmiany pędu, krętu i energii kinetycznej dla różnych modeli ciała.
9. Przemieszczenia, odkształcenia, naprężenia: pojęcia, jednostki, związki.
10. Wyważanie statyczne i dynamiczne wirujących części maszyn.
11. Znaczenie lepkości przy opływie brył. Warstwa przyścienna.
12. Rodzaje i właściwości stali.
13. Przemiany: eutektyczna, eutektoidalna i perytektyczna. Ilustracja pojęć na
wykresach równowagi
14. Proces starzenia materiałów. Ilustracja na odpowiednich wykresach równowagi.
15. Obróbka plastyczna metali. Obróbka cieplna metali.
16. Zjawisko zmęczenia konstrukcji.
17. Pojęcie naprężeń dopuszczalnych.
18. Pojęcie modelowania w obliczeniach inżynierskich. Podać ogólne zasady.
19. Naprężenia zredukowane, hipotezy wytrzymałościowe, krzywe rozciągania –
różne modele materiałów,
20. Zasada minimum całkowitej energii potencjalnej w mechanice ciała stałego.
21. Podstawowe równania mechaniki płynów – zasada zachowania masy, pędu i
energii.
22. Równanie Bernoulliego dla płynu doskonałego i jego zastosowanie.
23. Przepływy laminarne i turbulentne. Rozkłady prędkości podczas przepływu
cieczy lepkiej w rurze.
24. Równanie stanu gazu doskonałego.
25. Pierwsza Zasada Termodynamiki i jej wykorzystanie w praktyce.
26. Przemiany charakterystyczne gazu doskonałego (izochoryczna, izobaryczna,
izotermiczna, adiabatyczna, politropowa).
27. Druga Zasada Termodynamiki (entropia, zjawiska odwracalne i nieodwracalne).
28. Proste i złożone mechanizmy transportu ciepła.
29. Podstawowe metody pomiaru temperatury. Skale temperatury. Czujniki pomiarowe i ich cechowanie.
30. Metody numeryczne w obliczeniach inżynierskich. Rodzaje i źródła błędów
w obliczeniach numerycznych.
B. Przedmioty kierunkowe AiR INŻ.
1. Sposoby przekazywania napędu między wałkami o osiach nierównoległych.
2. Połączenia kształtowe i ich rola w budowie maszyn.
3. Łożyska toczne i łożyska ślizgowe. Zasady funkcjonowania. Zalety i wady.
4. Rodzaje pasowań w budowie maszyn. Znaczenie tolerowania wymiarów.
AUTOMATYKA I ROBOTYKA, STUDIA INŻYNIERSKIE
Opiekun kierunku prof. dr hab. inż. Janusz FRĄCZEK
1/3
5. Warunki ograniczające wytrzymałościowe dla połączenia śrubowego obciążonego wzdłużnie i poprzecznie.
6. Sposoby zwiększania trwałości zmęczeniowej elementu urządzenia mechanicznego.
7. Rola wykresów zmęczeniowych w praktyce inżynierskiej.
8. Niezawodność łożyska tocznego. Prawdopodobieństwo uszkodzenia w okresie równym trwałości umownej.
9. Pojęcie karbu. Możliwości ograniczania jego wpływu na właściwości konstrukcji.
10. Pojęcie granicy zmęczenia materiału.
11. Sprzęgła cierne. Zagadnienia konstrukcyjne i obliczeniowe tych sprzęgieł.
12. Sztywne połączenia końcówek wałów. Wyjaśnić, w jakich okolicznościach
można je projektować.
13. Charakterystyki sztywnościowe sprzęgieł podatnych.
14. Podstawy metody elementów skończonych w mechanice konstrukcji.
15. Podstawy metody układów wieloczłonowych w analizie kinematyki i dynamiki
mechanizmów.
16. Zginanie czyste, proste, poprzeczne, przykłady.
17. Pomiary tensometryczne.
18. Modele elementów konstrukcyjnych - kratownice a ramy.
19. Konstrukcje statycznie wyznaczalne a statycznie niewyznaczalne. Różnice.
20. Współczynniki bezpieczeństwa w analizie wytrzymałościowej.
21. Zasada działania regulatora temperatury. Co to jest stała czasowa czujnika
do pomiaru temperatury.
22. Zmienna losowa, typowe rozkłady prawdopodobieństwa, charakterystyki liczbowe, przykłady.
23. Pojęcie jakobianu manipulatora. Osobliwości kinematyczne. Znaczenie jakobianu w obliczeniach statyki manipulatora.
24. Obliczenia kinetostatyczne mechanizmów.
25. Opis orientacji członu w przestrzeni.
26. Proste i odwrotne zadanie kinematyki manipulatora.
27. Ogólna, macierzowa postać równań ruchu mechanizmu płaskiego we współrzędnych absolutnych.
28. Drgania układów liniowych, częstości własne, tłumienie, krzywe rezonansowe.
C. Przedmioty specjalnościowe AiR INŻ.
1. Wykorzystanie charakterystyk Bode’go do oceny stabilności układów regulacji.
2. Ogólny schemat postępowania przy doborze kompensatorów układów regulacji z wykorzystaniem charakterystyk Bode’go oraz z wykorzystaniem linii pierwiastkowych.
3. Schemat postępowania przy doborze kompensatorów układów regulacji z wykorzystaniem metody linii pierwiastkowych.
4. Sztuczne sieci neuronowe – istota metody i zastosowania.
5. Sformułowanie zadania optymalizacji. Przykłady wykorzystywania optymalizacji w technice.
6. Metody pomiaru i przetwarzania oraz zastosowanie sygnałów EMG w biomechanice
7. Metody badawcze wykorzystywane są w analizie ruchu człowieka.
8. Pojęcie sterowalności i obserwowalności układu dynamicznego.
AUTOMATYKA I ROBOTYKA, STUDIA INŻYNIERSKIE
Opiekun kierunku prof. dr hab. inż. Janusz FRĄCZEK
2/3
9. Opis układu dynamicznego za pomocą zmiennych stanu. Podstawowe równania, zalety i wady opisu.
10. Warunki stabilności układów opisanych transmitancją operatorową Laplace’a
dla układów ciągłych i transformatą ‘Z’ dla układów dyskretnych
11. Systemy operacyjne czasu rzeczywistego a systemy operacyjne ogólnego
przeznaczenia
12. Klasy języków programowania robotów.
13. Sieci komputerowe – definicje warstw. Usługi internetowe.
14. Podstawy systemów operacyjnych UNIX/Linux.
15. Widmo sygnału. Analiza Fouriera sygnału deterministycznego.
16. Podstawowe parametry sygnałów deterministycznych, rozkład sygnału na
składowe, korelacja sygnałów.
17. Modelowanie MES ortotropowych właściwości tkanek kostnych.
18. Metody syntezy ruchu robotów wykorzystujące wzorce biologiczne.
19. Podstawy analizy ryzyka.
20. Mechanika wybranych stawów ciała człowieka (geometria, własności materiałowe, „smarowanie”, „układy napędowe” umożliwiające realizację ruchu).
AUTOMATYKA I ROBOTYKA, STUDIA INŻYNIERSKIE
Opiekun kierunku prof. dr hab. inż. Janusz FRĄCZEK
3/3