Podstawy automatyki i regulacji automatycznej II

Politechnika Opolska
Wydział
Karta Opisu Przedmiotu
Kierunek studiów
Profil kształcenia
Poziom studiów
Specjalność
Forma studiów
Semestr studiów
AUTOMATYKA I ROBOTYKA
Ogólnoakademicki
Studia pierwszego stopnia
Nazwa przedmiotu
Podstawy automatyki i regulacji automatycznej II
Studia niestacjonarne
IV
Nauki podst. (T/N)
N
Subject Title
Fundamentals of control systems and automatic regulation II
ECTS (pkt.)
Tryb zaliczenia przedmiotu
Kod przedmiotu
B2
4
Zaliczenie na ocenę
Nazwy
Podstawy automatyki i regulacji automatycznej I
przedmiotów
1. Ma wiedzę z zakresu metod opisu systemów dynamicznych:
Wiedza
2. Ma wiedzę z zakresu wyznaczania charakterystyk czasowych i
Wymagania
… Ma wiedzę z zakresu podstawowych metod analizy stabilności
wstępne w
1. Potrafi wykorzystać poznane metody analityczne do rozwiazywania
zakresie
Umiejętności
2. Potrafi wyciagać wnioski i dokonywac interpretacji otrzymanych
przedmiotu
…
1. Potrafi odpowiednio określić priorytety służące rozwiązywaniu zadań.
Kompetencje
2. Rozumie potrzebę ciagłego pogłębiania wiedzy.
społeczne
…
Program przedmiotu
Forma zajęć
Wykład
Ćwiczenia
Laboratorium
Projekt
Seminarium
Liczba godzin zajęć w
semestrze
15
30
Prowadzący zajęcia
(tytuł/stopień naukowy, imię i nazwisko)
Prof. dr hab. inż. Krzysztof Latawiec
Dr inż. Grzegorz Bialic
Treści kształcenia
Sposób realizacji Wykład w sali audytoryjnej
Tematyka zajęć
Metody doboru nastaw regulatorów: linii pierwiastkowych, Zieglera-Nicholsa,
Metody oceny układów regulacji.
Sterowalność i obserowoalność systemów dynamicznych.
Wprowadzenie do dyskretnych (liniowych) układów automatyki. Rozwiązywanie
Metody opisu systemów dyskretnych: Transmitancja dyskretna, dyskretne
Dyskretna transmitancja widmowa. Wyznaczanie dyskretnych charakterystyk
Analiza stabilności układów dyskretnych: kryterium biegunów, Jury, Nyquista.
Wykład
Lp.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Wprowadzenie do układów nieliniowych.
11.
#ADR!
12.
#ADR!
13.
14.
15.
Liczba godzin zajęć w semestrze
Sposoby sprawdzenia zamierzonych Kolokwium zaliczeniowe.
efektów kształcenia
Liczba godzin
2
1
1
2
2
1
2
1
1
2
15
Ćwiczenia
Sposób realizacji
Ćwiczenia tablicowe
Lp.
Tematyka zajęć
Liczba godzin
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
Liczba godzin zajęć w semestrze
Sposoby sprawdzenia zamierzonych
efektów kształcenia
Laboratorium
Sposób realizacji
Tematyka zajęć
Lp.
Liczba godzin
1.
Organizacja zajęć. Obsługa środowiska obliczeniowego MATLAB .
2
2.
Zastosowanie środowiska MATLAB w automatyce – wstęp.
2
3.
Reprezentacja układów LTI w pakiecie MATLAB.
4
4.
Charakterystyki czasowe podstawowych obiektów dynamicznych.
3
5.
Charakterystyki częstotliwościowe podstawowych obiektów dynamicznych.
3
6.
Układy
z
opóźnieniem.
2
Zapas fazy i wzmocnienia.
7.
2
8.
Metoda projektowania układów regulacji za pomocą linii pierwiastkowych.
2
9.
Dobór nastaw regulatorów typu PID metodą Zieglera-Nicholsa.
2
10.
Dobór nastaw regulatorów typu PID metodą charakterystyk skokowych.
2
11.
Dyskretyzacja ciągłych układów liniowych.
4
12.
Zaliczenie.
2
13.
14.
15.
Liczba godzin zajęć w semestrze
30
Sposoby sprawdzenia zamierzonych Ocena przygotowania teoretycznego, ocena stopnia realizacji
ćwiczeń laboratoryjnych, ocena sprawozdań.
efektów kształcenia
Projekt
Sposób realizacji
Lp.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Tematyka zajęć
Liczba godzin
13.
14.
15.
Liczba godzin zajęć w semestrze
Sposoby sprawdzenia zamierzonych
efektów kształcenia
Seminarium
Sposób realizacji
Lp.
Tematyka zajęć
Liczba godzin
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
Liczba godzin zajęć w semestrze
Sposoby sprawdzenia zamierzonych
efektów kształcenia
Ma szczegółową wiedzę związaną z dyskretnymi systemami
1. dynamicznymi,
metody dynamicznych
zapisu tych systemów
Ma podstawowąobejmującą
wiedzę w zakresie
układówi
3. nieliniowych.
Wiedza
3.
… Potrafi planować i przeprowadzać symulacje komputerowe,
1. interpretować
uzyskane
wyniki i wyciągać
wnioski.
Efekty kształcenia dla
Potrafi posługiwać
się technikami
i narzedziami
naukowo2. inżynierskimi
przedmiotu - po
(np.
środowisko
obliczeniowe
MATLAB)
do
Potrafi zaprojektować układ regulacji oparty na regulatorze
Umiejętności
zakończonym cyklu
3. PID i dobrać parametry regulatora.
kształcenia
… Potrafi współdziałać i pracować w grupie, przyjmując w niej
1. różne role.
2. Potrafi współdziałać i pracować w grupie, przyjmując w niej
Kompetencje
społeczne
3. różne role.
…
Metody dydaktyczne:
Wykład informacyjny, prezentacje multimedialne, laboratorium (metoda problemowa) materiały
informacyjne na stronie internetowej, konsultacje.
Forma i warunki zaliczenia przedmiotu:
Wykład - kolokwium zaliczeniowe. Pozytywna ocena z kolokwium zaliczeniowego (>50% punktów lub >50%
poprawnych odpowiedzi ustnych). Laboratorium - poprawne wykonanie wszystkich przewidzianych
programem ćwiczeń, poprawne wykonanie sprawozdań, pozytywne oceny z przygotowania teoretycznego.
Literatura podstawowa:
[1] T. Kaczorek, Teoria sterowania i systemów. PWN, Warszawa, 1999.
[2] R. Gesing, Podstawy Automatyki, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2001.
[3] Kaczorek T.: Macierze w automatyce i elektrotechnice. WNT W-wa 1984
[4] A.A. Krasowski, G.S. Pospiełow, Podstawy automatyki i cybernetyki i technicznej, WNT, 1962
[5] Åström K., Hägglund
Wittenmark
Computer-controlled
theory
andInstrument
design. Prentice-Hall
T.:B.:
PID
controllers; theory, systems:
design, and
tuning.
Society of 1990
America,
[6] 1994
[7]
[8]
Literatura uzupełniająca:
[1] E.D.
W. Finfeisen,
Wielopoziomowe
układy
sterowania,
PWN|, Finite
1974 Dimensional Systems Second Edition,
Sontag, Mathematical
Control
Theory:
Deterministic
[2] Springer,
New
York,
1998.
(ISBN
0-387-984895)
Błachuta M.J.: Contributions to the theory of discrete-time control for continuous-time systems.
[3] Gliwice, ZN Pol. Śl., 127, 1999
B.: Optimal
control
of sampled-data
systems.
Springer
Verlag
1995
[4] Chen
HuangT.,
B.,Francis
Shah S.L.:
Performance
assessment
of control
loops:
theory and
application.
Springer
[5] Verlag 1999
[6] Kwakernak H., Sivan R.: Linear Optimal Control Systems. Willey & Sons, Inc., 1972.
[7]
______________
* niewłaściwe przekreślić
…………………………………………………..
……………………………………………………….
(kierownik jednostki organizacyjnej/bezpośredni przełożony:
(Dziekan Wydziału
pieczęć/podpis
pieczęć/podpis)