Automatyka i robotyka przemysłowa

KARTA PRZEDMIOTU
1.
NAZWA PRZEDMIOTU: Automatyka i Robotyka Przemysłowa
2.
KIERUNEK: Mechanika i Budowa Maszyn
3.
POZIOM STUDIÓW: I, inżynierskie
4.
ROK/ SEMESTR STUDIÓW: II/4
5.
LICZBA PUNKTÓW ECTS: 3
6.
LICZBA GODZIN: 30 WY, 30 Projekt
7.
TYP PRZEDMIOTU1: obowiązkowy
8.
JĘZYK WYKŁADOWY: polski, ukraiński (dwujęzyczne slajdy i opisy schematów
w pierwszym miesiącu nauki)
9.
FORMA REALIZACJI PRZEDMIOTU2: wykład, projekt
10.
WYMAGANIA WSTĘPNE: Matematyka – poziom akademicki,
11.
ZAŁOŻENIA I CELE PRZEDMIOTU:
1. Zapoznanie słuchaczy z podstawami automatyki, zasadami analizy i syntezy układów
sterowania automatycznego, podstawami teorii sterowania, metodami projektowania
układów oraz technicznego wykonania zadań sterowania
2. Zapoznanie podstawami technik komputerowych w zakresie monitorowania
i przesyłania sygnałów sterujących
12.
PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA
Odniesienie do kierunkowych
efektów kształcenia (symbol)
WIEDZA
P_W01 ma wiedzę z zakresu identyfikacji, projektowania,
K _W07 (+++)
symulowania i testowania układów sterowania oraz doboru
elementów układów sterowania.
P_W02 ma wiedzę na temat metod analizy właściwości, korekcji i K _W13 (++)
optymalizacji układów sterowania.
P_W03 ma
wiedzę
na
temat
budowy,
modelowania K_W12 (++), K _W06 (++)
i programowania sterowników napędów, manipulatorów,
obrabiarek sterowanych numerycznie
P_W04 ma wiedzę na temat budowy, działania, zakresu stosowania K_W13 (+++)
automatycznych układów akwizycji danych pomiarowych
UMIEJĘTNOŚCI
P_U01 potrafi stosować narzędzia do identyfikacji, projektowania,
symulowania i testowania układów sterowania oraz doboru
elementów układów sterowania
1
2
Obowiązkowy, fakultatywny.
Wykłady, ćwiczenia, laboratoria, konwersatoria.
K _U07 (+++), K _U06 (++)
P_U02 potrafi zaprojektować prosty układ regulacji ciągłej lub
K _U14 (++)
sterowania typu przełączającego
P_U03 ma umiejętność doboru i programowania manipulatorów, K_U12 (+++)
robotów i obrabiarek sterowanych numerycznie
KOMPETENCJE SPOŁECZNE
P_K01 potrafi sformułować wymagania dotyczące sterowania i
K_K02 (+++), K_K03 (+++)
współpracować ze specjalistami z dziedziny automatyki lub
informatyki
13. METODY OCENY EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
Symbol
przedmiotowego
efektu kształcenia
Metody (sposoby) oceny3
Typ oceny4
Forma
dokumentacji
P_W01
śródsemestralne zaliczenie pisemne formująca
Lista ocen
P_W02
śródsemestralne zaliczenie pisemne formująca
Lista ocen
P_W03
końcowe zaliczenia ustne
podsumowująca
Lista ocen
P_W04
końcowe zaliczenia ustne
podsumowująca
Lista ocen
P_U01
projekt
podsumowująca
Lista ocen
P_U02
projekt
podsumowująca
Lista ocen
P_U03
kontrola obecności
formująca
Lista ocen
P_K01
końcowe zaliczenia ustne
podsumowująca
Lista ocen
14. KRYTERIA OCENY OSIĄGNIĘTYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
Kryteria punktowe w zakresie 1-10
na podstawie kompletności realizowanych ćwiczeń i zadań projektowych
(opisowe, procentowe, punktowe, inne … formy oceny do wyboru przez wykładowcę)
EFEKTY
KSZTAŁCENIA
P_W01
P_W02
P_W03
P_W04
P_U01
P_U02
P_U03
P_K01
NA OCENĘ
3,0
5,0
5,0
5,0
5,0
5,0
5,0
5,0
5,0
NA OCENĘ
3,5
5.5 -6
5.5 -6
5.5 -6
5.5 -6
5.5 -6
5.5 -6
5.5 -6
5.5 -6
NA OCENĘ
4.0
6,5 - 7
6,5 - 7
6,5 - 7
6,5 - 7
6,5 - 7
6,5 - 7
6,5 - 7
6,5 - 7
NA OCENĘ
4,5
7,5 – 8,5
7,5 – 8,5
7,5 – 8,5
7,5 – 8,5
7,5 – 8,5
7,5 – 8,5
7,5 – 8,5
7,5 – 8,5
NA OCENĘ
5,0
9-10
9-10
9-10
9-10
9-10
9-10
9-10
9-10
15. WARUNKI UZYSKANIA ZALICZENIA PRZEDMIOTU:
Osiągnięcie założonych efektów kształcenia i pozytywny wynik
ü zaliczenia
 egzaminu pisemnego
3
4
Ocenianie ciągłe (bieżące przygotowanie do zajęć), śródsemestralne zaliczenie pisemne, śródsemestralne zaliczenie
ustne, końcowe zaliczenia pisemne, końcowe zaliczenia ustne, egzamin pisemny, egzamin ustny, praca semestralna,
ocena umiejętności ruchowych, praca dyplomowa, projekt, kontrola obecności
Formująca, podsumowująca.




16.
egzaminu ustnego
egzaminu praktycznego
egzaminu końcowego
………………………
TREŚCI PROGRAMOWE
Forma zajęć5
(liczba godz.)
Treść zajęć
Symbol
przedmiotowych
efektów kształcenia
Wykłady
1.
Wprowadzenie do automatyki. Automatyka i Robotyka
Przemysłowa. Linie produkcyjne i montażowe.
Możliwości i zalety sterowania automatycznego.
Przykłady
Wiadomości podstawowe. Obiekt sterowania. Sprzężenie
zwrotne. Przykład układu sterowania temperaturą w
piecu gazowym. Techniczne problemy projektowania
układów sterowania
Równani i charakterystyka układu. Cechy sprzężenie
zwrotnego. Przykład – automatyczne sterowanie
statkiem
Układy sterowania. Modelowanie regulacji
dwupołożeniowej. Przykład sondy lambda, właściwości
obiektu
Regulator PID –demonstracja, symulacja komputerowa
2
P_W01
2
P_W01, P_W02
2
P_W02
2
P_W01, P_W02
2
P_W01
2
P_W01
7.
Identyfikacja właściwości obiektu sterowania.
Schematy blokowe, tworzenie na podstawie schematów
konstrukcyjnych – demonstracja
Analiza układów, przestrzeń stanów.
Regulatory
2
P_W01, P_W02
8.
Wprowadzenie do robotyki.
2
P_W03
2
P_W03
2.
3.
4.
5.
6.
10.
Struktura manipulatora. Elementy i swoboda
Równania ruchu manipulatora
Zadanie proste i odwrotne kinematyki
Języki i układy programowania robotów
11.
Sterowniki PLC
2
P_W03
12.
Regulatory, czujniki i urządzenia pomiarowe
2
P_W04
13.
Sterowanie w przestrzeni stanów
2
P_W03, P_W04
14.
Symulacja komputerowa układów sterowania
2
P_W03, P_W04
15.
Zbiory rozmyte i sieci neuronowe
2
P_W02
9.
P_W03
Projekt
1.
Wprowadzenie do Matlaba, zmienne, grafika, operacje
na macierzach
2
P_U01
2.
Tworzenie schematów blokowych
4
P_U01, P_K01
3.
Modelowanie układu regulacji dwupołożeniowej
4
P_U01, P_U03
4.
Podstawowe typy regulatorów
4
P_U02, P_K01
5
Wykłady, ćwiczenia, laboratoria, samodzielne prowadzenie zajęć przez studenta.
5.
Regulator PID
4
P_U02, P_K01
6.
Dobór nastaw regulatora
4
P_U02, P_U03
7.
Modelowanie
serwomechanizmu,
Wykreślanie
charakterystyk częstotliwościowych układu sterowania
Badanie stabilności, Badanie jakości układu
zamkniętego
2
P_U01
2
P_U01
9.
Modelowanie kinematyki manipulatora
2
P_W03, P_U01, P_U03
10.
Projektowanie układu przełączającego
2
P_W03, P_U01, P_U03
8.
17.
METODY DYDAKTYCZNE:
1.
Wykład z zastosowaniem prezentacji w programie PowerPoint
2. Zajęcia projektowe w laboratorium komputerowym z użycie programu do symulacji
schematów blokowych
LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA6:
18.
Podstawowa:
1. Domachowski Z. „Automatyka i Robotyka podstawy” PG Gdańsk 2003
2. Morecki A., Knapczyk J. „Podstawy robotyki. Teoria i elementy manipulatorów i robotów”
WNT, Warszawa, 1999
3. Kwiatkowski W. „Wprowadzenie do automatyki dla informatyków” WAT Warszawa 2008
4. Urbaniak A. „Podstawy automatyki” WPP, Poznań 2001
Uzupełniająca:
5. Baumann A. i in. „Mechatronika - podręcznik dla uczniów średnich i zawodowych szkół
technicznych” REA 2007
6. Kostro J., „Elementy, urządzenia i układy automatyki”, WSiP 1998
7. Tadeusiewicz R. i inni „Modelowanie komputerowe i obliczenia współczesnych układów
automatyzacji”, AGH 2004
8. Szopliński Z. „Badanie i projektowanie układów regulacji”, WNT 1975
9. Craig J.J. „Wprowadzenie do robotyki: mechanika i sterowanie” WNT 1995
10. Kozłowski K., Dutkiewicz P., Wróblewski W. „Modelowanie i sterowanie robotów” PWN
2003
19. OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA
Forma aktywności
Realizacja przedmiotu: wykłady
Realizacja przedmiotu: ćwiczenia
Realizacja przedmiotu: laboratoria
Egzamin
Godziny kontaktowe z nauczycielem
………………
……………….
Łączna liczba godzin zajęć realizowanych z udziałem
prowadzącego (pkt. a +b + c + d + e…)
6
Dostępna w czytelni, bibliotece, Internecie.
S
a
m
o
k
h) Przygotowanie się do zajęć
i) Przygotowanie się do zaliczeń/kolokwiów
Zajęcia wymagające
udziału prowadzącego
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
Rodzaj zajęć
Liczba godzin
na zrealizowanie
aktywności w
semestrze
30
30
60
5
10
j) Przygotowanie się do egzaminu/zaliczenia
końcowego
Wykonanie zadań poza uczelnią
…………………
Łączna liczba godzin zajęć realizowanych we własnym
zakresie (pkt. h + i +j + k + l …)
Razem godzin
(zajęcia z udziałem prowadzącego + samokształcenie)
Liczba punktów ECTS
20.
75
3
PROWADZĄCY PRZEDMIOT (IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL, INSTYTUT, NR
POKOJU KONSULTACJI)
dr inż. Piotr Wolszczak, [email protected], Instytut Przyrodniczo –
Techniczny, pok. nr.103