34-Podstawy regulacji automatycznej

PAŃSTWOWA WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWA W GŁOGOWIE
SYLABUS/KARTA PRZEDMIOTU
1. NAZWA PRZEDMIOTU
Podstawy regulacji automatycznej
2. NAZWA JEDNOSTKI PROWADZĄCEJ PRZEDMIOT
Instytut Politechniczny
3. STUDIA
kierunek
stopień
tryb
język
status przedmiotu
AiR
I
Stacjonarne/Niestacjonarne
Polski
Obieralny
4. CEL PRZEDMIOTU
- zapoznanie studentów z podstawowymi technikami projektowania układów regulacji automatycznej
- ukształtowanie wśród studentów zrozumienia technik sterowania ze sprzężeniem zwrotnym
- ukształtowanie wśród studentów zrozumienia technik doboru regulatorów
5. WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I KOMPETENCJI
A. Podstawy teorii sygnałów i systemów dynamicznych, Analiza i modelowanie systemów, Podstawy
matematyki (równania różniczkowe, transformata Laplace’a)
B. Podstawowa wiedza i umiejętności w zakresie teorii sygnałów i systemów dynamicznych, podstaw
modelowania układów mechanicznych, elektrycznych, hydraulicznych, itp., umiejętność
rozwiązywania prostych równań różniczkowych metodą algebraizacji.
6. EFEKTY KSZTAŁCENIA
A. Wiedza
34_W10 Rozumie potrzebę opisu matematycznego układów automatyki oraz projektowania
układów regulacji na podstawie postawionych kryteriów.
34_W13 ma ogólną wiedzę dotyczącą:
• algorytmów sterowania cyfrowego, w tym cyfrowych regulatorów PID,
• implementacji układów regulacji ze sprzężeniem zwrotnym
34_W02 Posiada elementarną wiedzę w zakresie modelowania układów i procesów.
B. Umiejętności
34_U12
Posiada umiejętność modelowania układów dynamicznych
34_U16
Posiada elementarne umiejętności w zakresie stosowania aparatu matematycznego
umożliwiającego opis dynamiki układów automatyki
1
C. Kompetencje
7. TREŚCI PROGRAMOWE – STUDIA STACJONARNE
Wykład
liczba
Projekt
liczba
godzin
godzin
W1 – Podstawowe pojęcia 2
i definicje. Omówienie
struktury wykładu
Indywidualne
zadania projektowe
dla poszczególnych
studentów
W2- Klasyfikacja układów 3
automatycznej regulacji,
sygnały
W3Modelowanie 2
matematyczne
układów
dynamicznych, schematy
strukturalne
W4Transmitancja 5
układów
automatyki.
Linearyzacja
W5- Modelowanie
przestrzeni stanów
W6Charakterystyki 4
układów
automatyki
(czasowe, amplitudowofazowe,itd.)
W7- Stabilność układów 4
regulacji.
5
W9- Jakość regulacji
5
L1Zapoznanie
środowiskiem
MATLABSIMULINK
W2- Klasyfikacja układów 1
automatycznej regulacji,
2
2
4
4
4
L7 – Komputerowe metody 4
badania stabilności układów
automatyki
L8 – Projektowanie układów 4
regulacji ze sprzężeniem
zwrotnym. Dobór nastaw
regulatorów PID
L9 – Projektowanie układów 4
regulacji
na
podstawie
zadanego kryterum
SUMA GODZIN
30
SUMA GODZIN
15
SUMA GODZIN
TREŚCI PROGRAMOWE – STUDIA NIESTACJONARNE
Wykład
liczba
Projekt
liczba Laboratorium
godzin
godzin
W1 – Podstawowe pojęcia 1
i definicje. Omówienie
struktury wykładu
liczba
godzin
ze 2
L2Zapoznanie
ze
środowiskiem
MATLABSIMULINK
L3- Modelowanie układów
dynamicznych
z
zastosowaniem środowiska
MATLAB-SIMULINK
L4Sposoby
zapisu
transmitancji w środowisku
MATLAB-SIMULINK.
Budowanie
schematów
blokowych
L5Wykorzystanie
środowiska obliczeniowego
MATLAB
do
opisu
elementów automatyki z
wykorzystaniem przestrzeni
stanów
L6Wyznaczanie
charakterystyk
układów
automatyki
w 4
W8- Regulatory
laboratorium
Indywidualne
zadania projektowe
dla poszczególnych
studentów
30
liczba
godzin
ze 1
L1Zapoznanie
środowiskiem
MATLABSIMULINK
L2Zapoznanie
ze 1
środowiskiem
MATLAB-
2
sygnały
W3Modelowanie 1
matematyczne
układów
dynamicznych, schematy
strukturalne
W4Transmitancja 2
układów
automatyki.
Linearyzacja
W5- Modelowanie
przestrzeni stanów
SIMULINK
L3- Modelowanie układów
dynamicznych
z
zastosowaniem środowiska
MATLAB-SIMULINK
L4Sposoby
zapisu
transmitancji w środowisku
MATLAB-SIMULINK.
Budowanie
schematów
blokowych
L5Wykorzystanie
środowiska obliczeniowego
MATLAB
do
opisu
elementów automatyki z
wykorzystaniem przestrzeni
stanów
L6Wyznaczanie
charakterystyk
układów
automatyki
w 2
W6Charakterystyki 2
układów
automatyki
(czasowe, amplitudowofazowe,itd.)
W7- Stabilność układów 3
regulacji.
Sterowanie
cyfrowe
W8- Regulatory
3
W9- Jakość regulacji
1
2
2
2
L7 – Komputerowe metody 3
badania stabilności układów
automatyki
L8 – Projektowanie układów 3
regulacji ze sprzężeniem
zwrotnym. Dobór nastaw
regulatorów PID
L9 – Projektowanie układów 3
regulacji
na
podstawie
zadanego kryterum
3
SUMA GODZIN
18
SUMA GODZIN
9
8. NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE
Metody podające, metody programowe, metody praktyczne.
Środki dydaktyczne: projektory multimedialne, e-learning,
SUMA GODZIN
18
9. SPOSÓB ZALICZENIA
Wykład
Projekt
Laboratorium
Egzamin
Zaliczenie na ocenę
Zaliczenie na ocenę
wykład
Projekt
Laboratorium
egzamin pisemny
Przygotowanie projektu
Przygotowanie sprawozdań
Projekt
Laboratorium
10. FORMY ZALICZENIA
11. SPOSOBY OCENY
Wykład
Egzamin
obejmuje
treści
prezentowane na wykładzie. Do
zaliczenia
wymagane
jest
uzyskanie 60% maksymalnej
liczby punktów.
poprawność
merytoryczna, Przedstawienie sprawozdań z
oryginalność zaproponowanych realizowanych
ćwiczeń
rozwiązań,
atrakcyjność zrealizowanych poprawnie pod
prezentacji
względem merytorycznym
3
12. OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA
Forma aktywności
Średnia liczba godzin na zrealizowanie
Aktywności
Stacjonarne
Godziny
kontaktowe
z
nauczycielem
Przygotowanie się do laboratorium
Przygotowanie się do zajęć
SUMARYCZNA LICZBA
PUNKTOW ECTS
DLA PRZEDMIOTU
Niestacjonarne
75
36
40
44
65
100
6
13. WYKAZ LITERATURY
A. Literatura wymagana
1. Brzózka J., Regulatory i układy automatyki, MIKOM, Warszawa, 2004
2. Kaczorek T., Dzieliński A., Dąbrowski W., Łopatka R., Podstawy teorii sterowania, WNT, Warszawa,
2006
3. Kowal J. Podstawy automatyki. T. 1 / T.2 Kraków : AGH. Uczelniane Wydawnictwa NaukowoDydaktyczne , 2006
4. Jerzy Brzózka, Lech Dorobczyński, Matlab : środowisko obliczeń naukowo-technicznych, Warszawa :
"Mikom" , 2008.
5. Bogumiła Mrozek, Zbigniew Mrozek, MATLAB i Simulink : najbardziej efektywne narzędzie do
rozwiązywania złożonych problemów matematycznych i ekonomicznych : poradnik użytkownika,
Gliwice : "Helion" , 2004
B. Literatura uzupełniająca
1.
2.
n.
14. PROWADZĄCY PRZEDMIOT
OSOBA ODPOWIEDZIALNA ZA PRZEDMIOT: prof. nz. dr hab. inż. Krzysztof Patan
wykład
Projekt
Laboratorium
Krzysztof Patan
Andrzej Klepka
Tytuł/stopień Prof. nzw. dr hab. inż.
naukowy
Prof. nzw. dr hab. inż.
Dr inż.
Instytut
Politechniczny
Instytut Politechniczny
[email protected]
[email protected]
1 Imię
nazwisko
Kontakt
mail
i Krzysztof Patan
Politechniczny
e- [email protected]
4