Symulacje pracy urzadzeń mechatronicznych

Nazwa przedmiotu:
Symulacje pracy urządzeo mechatronicznych
Simulation of mechatronic devices
Kierunek:
Forma studiów:
Mechatronika
stacjonarne
Rodzaj przedmiotu:
Poziom kwalifikacji
obowiązkowy na specjalności:
projektowanie systemów
mechanicznych
II stopnia
Rok: II
Semestr: III
Rodzaj zajęd:
Liczba godzin/tydzieo:
Liczba punktów:
wykład, laboratorium
1W, 2L
2 ECTS
Kod przedmiotu: D05
PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE
I KARTA PRZEDMIOTU
CEL PRZEDMIOTU
C1. Zapoznanie studentów z problematyką modelowania i symulacji pracy urządzeo
mechatronicznych poprzez omówienie techniki ich modelowania w aplikacjach CAE i
symulacji w środowisku Matlab-Simulink
C2. Nabycie przez studentów praktycznych umiejętności korzystania ze środowiska MatlabSimulink.
C3. Rozszerzanie wiedzy z zakresu nowoczesnych technik projektowania, analizy i weryfikacji
zaawansowanych symulacji prac urządzeo mechatronicznych.
WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI
1.
2.
3.
4.
5.
Wiedza z zakresu mechaniki, aktuatorów oraz sensorów mechatronicznych.
Umiejętnośd obsługi komputera oraz pakietów oprogramowania inżynierskiego CAD.
Umiejętnośd wykonywania działao matematycznych do rozwiązywania postawionych zadao.
Umiejętności pracy samodzielnej i w grupie.
Umiejętności prawidłowej interpretacji i prezentacji własnych działao.
EFEKTY KSZTAŁCENIA
EK 1 – identyfikuje zagadnienia związane z modelowaniem i symulacją pracy układów
mechatronicznych,
EK 2 – korzysta ze środowiska Matlab-Simulink w zakresie wystarczającym do przeprowadzenia
symulacji pracy złożonych układów,
EK 3 – potrafi na podstawie złożenia wykonanego w aplikacji CAE opracowad model układu w
środowisku Matlab-Simulink,
EK4 - potrafi zaplanowad i przeprowadzad symulacje komputerowe, interpretowad uzyskane
wyniki i wyciągad wnioski
EK 5 – potrafi przygotowad sprawozdanie z przebiegu realizacji dwiczeo.
TREŚCI PROGRAMOWE
Forma zajęd – WYKŁADY
W1
W2
– Wprowadzenie do symulacji urządzeo mechatronicznych
– Rola modelowania i metody wirtualnego prototypowania w projektowaniu
systemów i symulacji mechatronicznych
W 3 – Podstawowe rodzaje czujników stosowanych w systemach mechatronicznych
W 4 – Procedura projektowania układów mechatronicznych
W 5 – Omówienie środowiska Matlab-Simulink.
W 6,7 – Integracja systemów CAD/CAM z pakietem Matlab/Simulink
W 8 – Integracja podsystemów w schematach blokowych Simulinka
W 9 – Schematy blokowe w środowisku Matlab-Simulink, przekształcanie schematów.
W 10,11 – Zastosowanie biblioteki Mechatronics Simulink Library do symulacji układów
mechatronicznych
W 12 – Budowa modeli i uruchamianie symulacji, zasady tworzenia podsystemów
W 13 – Tworzenie własnych bibliotek bloków
W 14 – Przetwarzanie danych w środowisku Simulink z zewnętrznych urządzeo
pomiarowych
W 15 – Przykłady symulacji w czasie rzeczywistym obiektów mechatronicznych.
Forma zajęd – LABORATORIUM
L 1 – Zapoznanie się ze środowiskiem Matlab.
L 2 – Instrukcje warunkowe i funkcje
L 3 – Tworzenie skryptów i podprogramów w środowisku Matlab
L 4 – Wykresy i animacje w środowisku Matlab
L 5 – Wykorzystanie biblioteki Symbolic Math Toolbox
L 6 – Integracja systemów CAD/CAM z pakietem Matlab-Simulink
L 7 – Obsługa zewnętrznych czujników pomiarowych
L 8 – Zastosowanie biblioteki Mechatronics Simulink Library do symulacji układów
mechatronicznych
L 9 – Zastosowanie bibliotek Simulink Library do symulacji układów mechatronicznych
L 10 – Budowa modeli i uruchamianie symulacji
L 11 – Tworzenia podsystemów
L 12 – Tworzenie własnych bibliotek bloków
L 13 – Symulacja oraz weryfikacja działania mechanizmu
L 14, 15 – Przykłady tworzenia rozbudowanych systemów mechatronicznych
Liczba
godzin
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Liczba
godzin
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
4
NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE
1. – wykład z wykorzystaniem prezentacji multimedialnych
2. – dwiczenia laboratoryjne, opracowanie sprawozdao z realizacji przebiegu dwiczeo
3. – przykładowe aplikacje
4. – instrukcje do wykonania dwiczeo laboratoryjnych
5. – środowisko programistyczne do realizacji programu dwiczeo
2
SPOSOBY OCENY ( F – FORMUJĄCA, P – PODSUMOWUJĄCA)
F1. – ocena przygotowania do dwiczeo laboratoryjnych
F2. – ocena umiejętności stosowania zdobytej wiedzy podczas wykonywania dwiczeo
F3. – ocena sprawozdao z realizacji dwiczeo objętych programem nauczania
F4. – ocena aktywności podczas zajęd
P1. – ocena umiejętności rozwiązywania postawionych problemów oraz sposobu prezentacji
uzyskanych wyników – zaliczenie na ocenę*
*) warunkiem uzyskania zaliczenia jest otrzymanie pozytywnych ocen ze wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych,
OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA
Forma aktywności
Średnia liczba godzin na
zrealizowanie aktywności
15W 30L  45h
Godziny kontaktowe z prowadzącym
Obecnośd na konsultacjach
5h

Suma
SUMARYCZNA LICZBA PUNKTÓW ECTS
DLA PRZEDMIOTU
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach
wymagających bezpośredniego udziału prowadzącego
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęd o
charakterze praktycznym, w tym zajęd laboratoryjnych i
projektowych
50 h
2 ECTS
2 ECTS
1.2 ECTS
LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA
1. Gran R. J.: Numerical Computing with Simulink, Volume I - Creating Simulations, SIAM,
Philadelphia, 2007,
2. Devendra K. Chaturvedi.: Modeling and Simulation of Systems Using Matlab and Simulink, CRC
Press, Boca Raton, 2010,
3. Urządzenia i systemy mechatroniczne Częśd II, praca zbiorowa , Wydawnictwo REA, 2009,
4. Mrozek B., Mrozek Z.:. MATLAB i Simulink, Poradnik użytkownika, HELION, 2004,
5. Komputerowa symulacja układów automatycznej regulacji w środowisku Matlab/Simulink, B.
ŁYSAKOWSKA, G. MZYK, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2005
PROWADZĄCY PRZEDMIOT ( IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL)
1. dr inż. Paweł Waryś [email protected]
2. dr inż. Dawid Cekus [email protected]
MATRYCA REALIZACJI I WERYFIKACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
Efekt
kształcenia
Odniesienie danego
efektu do efektów
zdefiniowanych dla
całego programu
(PEK)
Cele
przedmiotu
Treści
programowe
Narzędzia
dydaktyczne
Sposób
oceny
3
EK1
K_W28_D_05
C1, C2, C3
L 1- L 15
1, 3, 4
EK2
K_W28_D_05
C1, C2
L 1- L 15
1,2,3,4
EK3
K_U28_D_05
C1, C2
L 1- L 15
1,2,3,4
EK4
K_U28_D_05
C1, C2
L 1- L 15
1,2,3,4
EK5
K_U28_D_05
C2
L 1- L 15
1,2,4
F1, F3
F1, F2, F3,
F4, P1
F1, F2, F3,
F4, P1
F1, F2, F3,
F4, P1
F1, F2, F3,
F4, P1
II. FORMY OCENY - SZCZEGÓŁY
EK 1,2
Student opanował
wiedzę z zakresu
modelowania i
symulacji układów
sterowania, potrafi
podad przykłady jej
wykorzystania
EK 3,4
Student posiada
umiejętności
stosowania wiedzy
w praktycznym
rozwiązywaniu
problemów
związanych z
modelowaniem i
symulacją układów
sterowania
EK 5
Student potrafi
efektywnie
prezentowad
i dyskutowad wyniki
własnych działao
Student nie
opanował
podstawowej wiedzy
z modelowania i
symulacji układów
sterowania
Student częściowo
opanował wiedzę z
zakresu
modelowania i
symulacji układów
sterowania
Student opanował
wiedzę z zakresu,
modelowania i
symulacji układów
sterowania, potrafi
wskazad właściwą
metodę realizacji
zadania z
wykorzystaniem
środowiska
symulacyjnego
Student bardzo
dobrze opanował
wiedzę z zakresu
materiału objętego
programem
nauczania,
samodzielnie
zdobywa i poszerza
wiedzę przy użyciu
różnych źródeł
Student nie potrafi
zrealizowad prostej
aplikacji dotyczącej
układu sterowania z
wykorzystaniem
środowiska
symulacyjnego,
nawet z pomocą
wytyczonych
instrukcji oraz
prowadzącego
Student nie potrafi
wykorzystad zdobytej
wiedzy, zadania
wynikające z
realizacji dwiczeo
wykonuje z pomocą
prowadzącego
Student poprawnie
wykorzystuje wiedzę
oraz samodzielnie
rozwiązuje problemy
wynikające w trakcie
realizacji dwiczeo
Student potrafi
dokonad wyboru
właściwych
elementów układu
sterowania do
realizacji zadania
oraz wykorzystad
środowisko
symulacyjne do
przygotowania,
uruchomienia i
testowania aplikacji
Student nie
opracował
sprawozdania/
Student nie potrafi
zaprezentowad
wyników swoich
badao
Student wykonał
sprawozdanie
z wykonanego
dwiczenia, ale nie
potrafi dokonad
interpretacji oraz
analizy wyników
własnych badao
Student wykonał
sprawozdanie
z wykonanego
dwiczenia, potrafi
prezentowad wyniki
swojej pracy oraz
dokonuje ich analizy
Student wykonał
sprawozdanie
z wykonanego
dwiczenia, potrafi
w sposób zrozumiały
prezentowad,
oraz dyskutowad
osiągnięte wyniki
Dopuszcza się wystawienie oceny połówkowej o ile student spełniający wszystkie efekty kształcenia wymagane
do oceny pełnej spełnia niektóre efekty kształcenia w stopniu odpowiadającym ocenie wyższej.
III. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE
1. Informacje dla studentów kierunku Mechatronika o planie zajęd i programie studiów dostępne są
4
na tablicy informacyjnej Wydziału oraz stronie internetowej Wydziału: www.wimii.pcz.pl
2. Informacja na temat konsultacji przekazywana jest studentom podczas pierwszych zajęd oraz
umieszczona jest na drzwiach pokojów pracowników prowadzących zajęcia.
5