Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć

Nazwa modułu:
Wprowadzenie do sterowania układami o parametrach rozłożonych
Rok akademicki:
Wydział:
Kierunek:
2013/2014
Kod: EAR-3-302-s
Punkty ECTS:
4
Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej
Automatyka i Robotyka
Poziom studiów:
Studia III stopnia
Język wykładowy: Polski
Profil kształcenia:
Specjalność:
-
Forma i tryb studiów:
Ogólnoakademicki (A)
Semestr: 3
Strona www:
Osoba odpowiedzialna:
dr hab. inż. Grabowski Piotr ([email protected])
Osoby prowadzące: dr hab. inż. Grabowski Piotr ([email protected])
Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM
Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi
Powiązania z
EKK
Sposób weryfikacji
efektów kształcenia (forma
zaliczeń)
M_W001
Posiada wiedzę dotyczącą podstaw konstrukcji
abstrakcyjnych modeli dynamiki układów sterowania o
parametrach rozłożonych.
AR3A_W01
Egzamin
M_W002
Zna i rozumie podstawowe własności takie jak:
istnienie i reprezentacje czasowe oraz
częstotliwościowe rozwiązań, stabilność,
dopuszczalność obserwacji i sterowań, różne rodzaje
sterowalności i obserwowalności.
AR3A_W02
Egzamin
Posiada umiejętność definiowania i rozwiązywania
różnorodnych i złożonych problemów naukowych. Ma
umiejętność pozyskiwania aktualnych informacji
naukowych w uprawianej dyscyplinie naukowej.
AR3A_U01
Egzamin
AR3A_K01
Egzamin
Wiedza
Umiejętności
M_U001
Kompetencje społeczne
M_K001
Rozumie potrzebę nieustannego rozwijania i
pogłębiania kompetencji zawodowych i osobistych, a
zwłaszcza pozyskiwania i analizowania najnowszych
osiągnięć związanych reprezentowaną dyscypliną
naukową.
1/6
Karta modułu - Wprowadzenie do sterowania układami o parametrach rozłożonych
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Zajęcia
seminaryjne
Zajęcia
praktyczne
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
M_W002
Zna i rozumie podstawowe
własności takie jak: istnienie i
reprezentacje czasowe oraz
częstotliwościowe rozwiązań,
stabilność, dopuszczalność
obserwacji i sterowań, różne
rodzaje sterowalności i
obserwowalności.
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Posiada umiejętność
definiowania i rozwiązywania
różnorodnych i złożonych
problemów naukowych. Ma
umiejętność pozyskiwania
aktualnych informacji
naukowych w uprawianej
dyscyplinie naukowej.
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Zajęcia
E-learning
Konwersatori
um
Posiada wiedzę dotyczącą
podstaw konstrukcji
abstrakcyjnych modeli
dynamiki układów sterowania
o parametrach rozłożonych.
Zajęcia
terenowe
Ćwiczenia
projektowe
M_W001
Inne
Ćwiczenia
laboratoryjne
Forma zajęć
Ćwiczenia
audytoryjne
Student, który zaliczył moduł
zajęć wie/umie/potrafi
Wykład
Kod EKM
Wiedza
Umiejętności
M_U001
Kompetencje społeczne
M_K001
Rozumie potrzebę
nieustannego rozwijania i
pogłębiania kompetencji
zawodowych i osobistych, a
zwłaszcza pozyskiwania i
analizowania najnowszych
osiągnięć związanych
reprezentowaną dyscypliną
naukową.
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład
· Przykłady motywacyjne. Przejście od równań systemowych do abstrakcyjnych
modeli dynamiki na przestrzeniach Hilberta
· Podstawy matematyczne: przestrzeń Hilberta, operatory domknięte, ograniczone,
gęsto zdefiniowane, sprzężone. Przykłady. Bazy ortonormalne i Riesza
· Transformacja Laplace’a. Teoria Paleya-Wienera. Operator splotowe i operatory
translacji oraz ich operatory sprzężone
· Operatory stanu. Półgrupy i stabilność. Dobre-postawienie układu jednorodnego i
abstrakcyjna formuła wariacji stałych
2/6
Karta modułu - Wprowadzenie do sterowania układami o parametrach rozłożonych
· Operatory obserwacji (wyjścia). Dopuszczalność obserwacji i metody jej badania.
Obserwowalność i jej związki ze stabilnością
· Operatory sterowania (wejścia) i ich dopuszczalność. Dualizm obserwacji i sterowań.
Uogólnienia formuły wariacji stałych
· Pojęcie transmitancji systemu. Operator wejście-wyjście
· Przykłady pełnej analizy systemu abstrakcyjnego.
Sposób obliczania oceny końcowej
Ocena z egzaminu jest oceną końcową.
Wymagania wstępne i dodatkowe
Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych.
Zalecana literatura i pomoce naukowe
1. Balakrishnan A.V., Applied Functional Analysis, Second edition, 1981
2. Bensoussan A., Da Prat G., Delfour M.C., Mitter S.K.., Representations and Control of InfiniteDimensional Systems, Second edition, Birkhäuser: Basel, 2007
3.
Grabowski
P.,
An
Introduction
to
Control
of
Distributed
Parameter
Systems,
www.ia.agh.edu.pl/~pgrab/main.xml
4. Weiss G., Tucsnak M., Observation and Control for Operator Semigroups, Birkhäuser: Basel, 2009.
Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu
3 P.GRABOWSKI, A Lyapunov functional approach to a parametric optimization problem for a class
of infinite–dimensional control systems. ELEKTROTECHNIKA. 1983. 2. 3. 207 – 232.
4 P.GRABOWSKI, The Lyapunov operator equation with unbounded operators.
3 rd International Conference on Functional–Differential Systems and Related Topics. Błażejewko, 1983.
Higher College of Engineering. Zielona Góra, 1983, 105 – 112.
5 P.GRABOWSKI, Some stability results for a class of abstract semilinear problems.
4 th International Conference on Functional Systems and Related Topics, Jachranka, Poland. 1985. The
Higher College of Engineering at Zielona Góra Press. 1985. 41 – 49.
9 P.GRABOWSKI, Stability of semilinear systems in Hilbert spaces. LECTURE NOTES in CONTROL and
INFORMATION SCIENCES. 1986. 84. 282 – 291.
10 P.GRABOWSKI, Some examples in the stability analysis of abstract semilinear systems. Proceedings
of the IMACS-IFAC Symposium on Modelling and Simulation for Control of Lumped and Distributed
Parameter Systems. Villeneuve d’Asq. France. 3 – 6 June, 1986.
11 P.GRABOWSKI, Contribution to stability theory of nonlinear distributed networks. Proc. 8-th
Colloquium on Microwave Communications. Budapest 25 – 29 August, 1986.
13 H.GÓRECKI, S.FUKSA, P.GRABOWSKI, A.KORYTOWSKI, Analysis and Synthesis of Time Delay
Systems. PWN and J.Wiley & Sons. Warszawa & Chichester. 1989.
14 P.GRABOWSKI, Evaluation of quadratic cost functionals for neutral systems: the frequency–domain
approach. INTERNATIONAL JOURNAL of CONTROL. 1989. 49. 3. 1033 – 1053.
16 P.GRABOWSKI, On spectral – Lyapunov approach to parametric optimization of DPS. IMA JOURNAL of
MATHEMATICAL CONTROL and INFORMATION. 1990. 7. 4. 317 – 338.
17 P.GRABOWSKI, Comments on “Generalized Lyapunov functions for Lienard–type, non–linear
systems”.
CAT-JOURNAL. 1991. 7. 1. 117 – 128.
18 P.GRABOWSKI, On a problem of the best L2 – approximation with exponential sums. Estimation and
Control of Distributed Parameter systems. 1991. Birkhäuser. Basel. ISNM. vol. 100. 129 – 138.
19 P.GRABOWSKI, Spectral and Lyapunov methods in the analysis of infinite–dimensional feedback
systems. ZESZYTY NAUKOWE AGH. s. Automatyka. 1991. 58. 1 – 190 (in Polish).
20 P.GRABOWSKI, The LQ – controller synthesis problem. IMA JOURNAL of MATHEMATICAL CONTROL and
INFORMATION. 1993. 10. 131 – 148.
21 P.GRABOWSKI, The LQ – controller problem: An example. IMA JOURNAL of CONTROL and
INFORMATION. 1994. 11. 355 – 368.
22 P.GRABOWSKI, Admissibility of observation functionals. INTERNATIONAL JOURNAL of CONTROL.
1995. 62. 1161 – 1173.
3/6
Karta modułu - Wprowadzenie do sterowania układami o parametrach rozłożonych
23 P.GRABOWSKI, Spectral approach to well – posedness and stability analysis of hybrid feedback
systems.JOURNAL of MATHEMATICAL SYSTEMS, ESTIMATION and CONTROL. 1996. 6. 1. 121 – 124
(summary). Full electronic form – retrieval code: 15844.
24 P.GRABOWSKI, F.M.CALLIER, Admissibility of observation operators. Duality of observation and
control.
Facultés Universitaires de Namur. Publications du Département de Mathématique. Report 94 – 27,
December 1994.
25 P.GRABOWSKI, F.M.CALLIER, Admissibility of observation operators. Proceedings of the MMAR’95.
Methods and Models in Automation and Robotics, Szczecin: The Technical University of Szczecin Press.
1995. 1. 23 – 28.
26 P.GRABOWSKI, F.M.CALLIER, Admissibility of observation operators. Semigroup criteria of
admissibility.
INTEGRAL EQUATIONS and OPERATOR THEORY. 1996. 25. 182 – 198.
28 P.GRABOWSKI, The lq controller synthesis problem: Operator case. Proceedings of the MMAR’96.
Methods and Models in Automation and Robotics, Szczecin: The Technical University of Szczecin Press.
1996. 1. 133 – 140.
29 GRABOWSKI P., Spectral approach to well–posedness and stability analysis of hybrid feedback
systems. In WAJS W., GRABOWSKI P. (EDS.), Studies in Automatics, 1996. Kraków: Wydawnictwa AGH.
104 139
30 GRABOWSKI P., The lq controller synthesis problem: operator case. In WAJS W., GRABOWSKI P. (EDS.),
Studies in Automatics, 1996. Kraków: Wydawnictwa AGH. 140 – 153
31 P.GRABOWSKI, Problemy początkowe dla operatorów prawostronnie odwracalnych, powstające w
teorii półgrup. Raport dla IMPAN w Warszawie. Wersja 4/1997 (in Polish).
32 P.GRABOWSKI, F.M.CALLIER, Duality of observation and control using factorizations. Proceedings of
the
MMAR’97. Methods and Models in Automation and Robotics, Szczecin: The Technical University of
Szczecin Press. 1997. 1. 27 – 33.
33 P.GRABOWSKI, F.M.CALLIER, Boundary control systems in factor form: transfer functions an
input–output maps. Proceedings of the MMAR’96. Methods and Models in Automation and Robotics,
Szczecin: The Technical University of Szczecin Press. 1998. 1. 23 – 32 (plenary paper).
34 P.GRABOWSKI, Well–posedness and stability analysis of hybrid feedback systems using Shkalikov’s
theory. Proceedings of the MMAR’98. Methods and Models in Automation and Robotics, Szczecin: The
Technical University of Szczecin Press. 1998. 1. 39 – 48.
35 P.GRABOWSKI, The lq controller synthesis problem: Operator case. APPLIED MATHEMATICS and
COMPUTER SCIENCE. 1998. 8. 313 – 319.
36 P.GRABOWSKI, Parametric optimization of infinite – dimensional systems. Proceedings of the
European
Control Conference, Bruxelles, 1997. Invited session organized by O.Staffans. CD-ROM version –
retrieval
code: 977.
37 P.GRABOWSKI, F.M.CALLIER, Admissible observation operators. Duality of observation and control
using factorizations. DYNAMICS of CONTINUOUS, DISCRETE and IMPULSIVE SYSTEMS. 1999. 6. 87 – 199.
38 P.GRABOWSKI, Well–posedness and stability analysis of hybrid feedback systems.
Advanced applications. Les prépublications de l’Institute Élie Cartan. Laboratoire de
Mathématiques. Université Henri Poincaré Nancy I, Vandœuvre–lès–Nancy, France.
1997/N∘49.
39 P.GRABOWSKI, Wyznaczenie widma pewnego operatora Hamiltona. Prace z automatyki dedykowane
profesorowi Henrykowi Góreckiemu z okazji 70–lecia urodzin. Wydawnictwa AGH. 1997. 163 – 166 (in
Polish).
40 P.GRABOWSKI, Przykład identyfikacji obiektu parabolicznego. Modele z obserwacją/sterowaniem
punktowym. Prace z automatyki dedykowane profesorowi Henrykowi Góreckiemu z okazji 70–lecia
urodzin. Wydawnictwa AGH. 1997. 181 – 186 (in Polish).
41 P.GRABOWSKI, Lecture Notes on Optimal Control Systems. Kraków: Wydawnictwa AGH. 1999;
42 P.GRABOWSKI, Stabilność układów Lurie. 1999. Kraków: Wydawnictwa AGH (in Polish).
43 P.GRABOWSKI, F.M.CALLIER, On the circle criterion for boundary control systems in factor form:
Lyapunov approach. Facultés Universitaires Notre–Dame de la Paix à Namur, Publications du
Département de Mathématique, Research Report 07 (2000), FUNDP, Namur, Belgium.
44 P.GRABOWSKI, Approximate parametric optimization of infinite – dimensional systems. IMA JOURNAL
of MATHEMATICAL CONTROL and INFORMATION. 1999. 16. 115 – 123.
45 P.GRABOWSKI, F.M.CALLIER, Lur’e feedback systems with boundary control in factor form:
state – space Lyapunov approach. Proceedings of the MMAR’2000. Methods and Models in
Automation and Robotics, Szczecin: The Technical University of Szczecin Press. 2000. 1. 69 – 74.
4/6
Karta modułu - Wprowadzenie do sterowania układami o parametrach rozłożonych
46 P.GRABOWSKI, F.M. CALLIER, The circle criterion: Input–output approach, (1999). Facultés
Universitaires Notre-Dame de la Paix à Namur, Publications du Département de Mathématique,
Research Report 99 – 08 (1999), FUNDP, Namur, Belgium. Shorter version in Proceedings of the MTNS
2000, Perpignan, France.
47 P.GRABOWSKI, Interpolation–combinatorial approach to approximate parametric optimization of
infinite–dimensional control systems. 5 the International Conference: Mathematics in Engineering and
Natural Science held at Krynica, Poland, 4 – 7 June, 2000, pp. 21 – 26. Academy of Mining and
Metallurgy, Kraków 2000.
48 P. GRABOWSKI, On a motion planning problem for heavy chain system. Institute of Èlie Cartan.
Laboratoire de Mathématiques. Université Henri Poincaré – Nancy 1, Vandœuvre–lès–Nancy. Report
2001/N∘14.
49 P.GRABOWSKI, F.M.CALLIER, Boundary control systems in factor form: Transfer functions and
input–output maps, INTEGRAL EQUATIONS and OPERATOR THEORY, 41 (2001), pp. 1 – 37.
50 P.GRABOWSKI, F.M.CALLIER, Circle criterion and boundary control systems in factor form:
Input–output approach, INTERNATIONAL JOURNAL of APPLIED MATHEMATICS AND COMPUTER
SCIENCE, 11 (2001), pp. 1387 – 1403.
51 P.GRABOWSKI, F.M.CALLIER, On the circle criterion for boundary control systems in factor form:
Lyapunov stability and Lur’e equations. Facultés Universitaires Notre–Dame de la Paix à Namur,
Publications du Département de Mathématique, Research Report 05 (2002), FUNDP, Namur,
Belgium.
52 P.GRABOWSKI, On a numerical solution of the Lur’e resolving equations arising in the stability theory
of an electric ℜℭ–transmission line. Presented at the International Conference on Numerical Analysis
held at Krynica, Poland, 5 – 9, June, 2002.
54 P.GRABOWSKI, Circle criterion for boundary control systems in factor. OPUSCULA
MATHEMATICA, 23 (2003), pp. 25 -47.
55 P.GRABOWSKI, Abstract semigroup model of heavy chain system with application to a motion
planning
problem. Proceedings of the 9th IEEE International Conference Methods and Models in Automation and
Robotics, 25-28 August, Międzyzdroje, Poland, 2003, pp. 81 – 86.
57 P.GRABOWSKI, Abstract model of a heat exchanger and its application. Proceedings of the 11th IEEE
International Conference Methods and Models in Automation and Robotics, 29 August – 1 September,
Międzyzdroje, Poland, 2005. (IS1-07.PDF)
58 P.GRABOWSKI, F.M.CALLIER, On the circle criterion for boundary control systems in factor form:
Lyapunov stability and Lur’e equations. ESAIM: CONTROL, OPTIMISATION and CALCULUS of
VARIATIONS, 12 (2006), pp. 169 – 197. Corrigendum to: “On the circle criterion for boundary
control systems in factor form: Lyapunov stability and Lur’e equations”. 15 (2009), pp. 741 – 744.
60 P.GRABOWSKI, Well–posedness and stability analysis of hybrid feedback systems using Shkalikov’s
theory. OPUSCULA MATHEMATICA, 26 (2006), pp. 43 – 95.
61 P.GRABOWSKI, CALLIER F.M., Well-posed Lur’e Feedback Systems with Unbounded Observation and
Control. Proceedings of the 12th IEEE International Conference Methods and Models in Automation and
Robotics, 28-31 August, Międzyzdroje, Poland, 2006 (IS2-05.PDF).
62 P.GRABOWSKI, ŻOŁOPA E., Abstract Model of a Heavy Chain with a Punctual Load and its
Applications, Proceedings of 12th IEEE International Conference: Methods and Models in Automation
and
Robotics 28-31 August, Międzyzdroje, Poland, 2006 (IS2-06.PDF).
63 P.GRABOWSKI, CALLIER F.M., On the Circle Criterion for Feedback Systems with Both Unbounded
Observation and Control, Proceedings of the 45th IEEE Conference on Decision and Control.
Manchester Grand Hyatt Hotel, San Diego, CA, USA, December 13-15, 2006. WeB03.5, pp. 753 – 758
(0392.PDF)
64 P.GRABOWSKI, Stability of a heat exchanger feedback control system using the circle criterion,
INTERNATIONAL JOURNAL of CONTROL, 80 (2007), pp. 1388 – 1403.
65 ŻOŁOPA E., GRABOWSKI P., Abstract dynamical model of propagation of pollutants in a river.
AUTOMATYKA (AGH), 12 (2008), pp. 169 – 182.
66 P.GRABOWSKI, The motion planning problem and exponential stabilization of a heavy chain. Part I,
INTERNATIONAL JOURNAL of CONTROL 82 (2009), pp.1539 – 1563.
67 GRABOWSKI P., The motion planning problem and exponential stabilization of a heavy chain. Part II,
OPUSCULA MATHEMATICA, 28 (2008), pp. 481-505.
68 GRABOWSKI P., CALLIER F.M., Lur’e feedback systems with both unbounded control and observation:
well–posedness and stability using nonlinear semigroups, NONLINEAR ANALYSIS: THEORY, METHODS
and APPLICATIONS 74 (2011), pp. 3065 – 3085.
69 GRABOWSKI P., The lq–controller synthesis problem for infinite–dimensional systems in factor form,
OPUSCULA MATHEMATICA 33 (2013), pp. 29-79.
70 GRABOWSKI P., Absolute stability criteria for infinite–dimensionaldiscrete Lur’e systems with
5/6
Karta modułu - Wprowadzenie do sterowania układami o parametrach rozłożonych
application to loaded electric distortionless ℜᵐℭᵐ–transmission line. JOURNAL of DIFFERENCE
EQUATIONS and APPLICATIONS, 19 (2013), pp. 304-331.
71 GRABOWSKI P., Stabilization of wave equation using standard/fractional derivative in boundary
damping. Lecture Notes in Electrical Engineering 257 (2013), pp. 101-121.
Informacje dodatkowe
Brak
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta
Obciążenie
studenta
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe
3 godz
Udział w wykładach
30 godz
Sumaryczne obciążenie pracą studenta
33 godz
Punkty ECTS za moduł
4 ECTS
6/6