1. SylabUZ
2. Wydział Nauk Inżynieryjno-Technicznych
3. semestr zimowy 2016/2017
4. Efektywność energetyczna - pierwszego stopnia z tyt. inżyniera
5. Podstawy automatyki

Wygeneruj PDF dla tej strony

Podstawy automatyki - opis przedmiotu

Cel przedmiotu

C1W. Przekazanie wiedzy w zakresie podstawowych metod analizy i projektowania liniowych układów dynamicznych.

C1U. Ukształtowanie u studentów podstawowych umiejętności w zakresie zapewnienia odpowiednich wymagań jakościowych w układach regulacji automatycznej.

C1K. Uświadomienie znaczenia technik regulacji automatycznej w zapewnieniu optymalnego sterowania układami i systemami.     

Wymagania wstępne

Zapisz zmiany

Fizyka techniczna, podstawy elektrotechniki i energoelektroniki.

Zakres tematyczny

Wykład

Wprowadzenie do układów regulacji automatycznej.

Układy regulacji automatycznej z zamkniętą pętlą sprzężenia zwrotnego.

Matematyczne podstawy regulacji automatycznej. Wprowadzenie do metod analizy opartych na transformacie Laplace’a

Transmitancja operatorowa układów. Wyznaczanie transmitancji operatorowej wybranych układów elektrycznych i elektronicznych.

Odwrotna transformata Laplace’a i jej zastosowanie do wyznaczania odpowiedzi skokowej i impulsowej układów.

Modele w przestrzeni stanów. Analiza układów i systemów metodami przestrzeni stanów.

Układy pierwszego i drugiego rzędu. Wyznaczanie charakterystyk czasowych i częstotliwościowych.

Analiza stabilności układów dynamicznych.

Uchyb w stanie ustalonym. Metoda kształtowania odpowiedzi częstotliwościowej.

Kompensator wyprzedzający i metody doboru jego parametrów.

Kompensator opóźniający i metody doboru jego parametrów.

Kompensator opóźniająco-wyprzedzający.

Regulator PID i podstawowe metody strojenia tego regulatora.

Metody doboru wzmocnień poszczególnych członów w regulatorze PID na podstawie wskaźników jakościowych regulacji.

Podsumowanie wiadomości z zakresu teorii sterowania.

Laboratorium

Wprowadzenie do środowiska obliczeń inżynierskich Matlab.

Podstawy analizy systemów dynamicznych.

Modelowanie sygnałów i systemów w dziedzinie częstotliwości cz.1.

Modelowanie sygnałów i systemów w dziedzinie częstotliwości cz.2.

Modelowanie sygnałów i systemów w dziedzinie czasu cz.1.

Modelowanie sygnałów i systemów w dziedzinie czasu cz.2.

Obliczanie wzmocnienia i stałej czasowej układów rzędu pierwszego.

Wyznaczanie wartości wskaźników jakościowych regulacji układów rzędu drugiego.

Badanie stabilności układów dynamicznych z użyciem  metody Routh’a.

Zastosowanie metoda linii pierwiastkowych do analizy stabilności układów dynamicznych.

Wyznaczanie wartości uchybu w stanie ustalonym.

Projektowanie kompensatorów wyprzedzających.

Projektowanie kompensatorów opóźniających.

Strojenie regulatora PID

Podsumowanie metod projektowania kompensatorów i regulatorów

Metody kształcenia

Wykład: wykład konwencjonalny (multimedialny), wykład problemowy

Laboratorium: ćwiczenia laboratoryjne, praca w grupach

Efekty uczenia się i metody weryfikacji osiągania efektów uczenia się

Opis efektu	Symbole efektów	Metody weryfikacji	Forma zajęć

Warunki zaliczenia

Wykład

W skład oceny końcowej wchodzą: ocena z egzaminu z wagą 90%; ocena z aktywności na zajęciach z wagą 10%.

Laboratorium

Ocena końcowa jest średnią arytmetyczną z ocen cząstkowych wystawianych za wykonanie przez studentów zadań rachunkowych oraz sprawozdań.

Ocena końcowa

Ocena końcowa przedmiotu jest wyznaczana jako średnia arytmetyczna z ocen ze wszystkich form przedmiotu z wagą: wykład 50%, laboratorium 50%.   

Uwaga:

Niezależnie od formy zajęć, ocena pozytywna może zostać wystawiona jedynie, gdy wszystkie oceny cząstkowe w każdej z form zajęć są pozytywne.  

Obciążenie pracą	Studia stacjonarne (w godz.)	Studia niestacjonarne (w godz.)
Godziny kontaktowe (udział w zajęciach; konsultacjach; egzaminie, itp.)	60	-
Samodzielna praca studenta (przygotowanie do: zajęć, kolokwium, egzaminu; studiowanie literatury przygotowanie: pracy pisemnej, projektu, prezentacji, raportu, wystąpienia; itp.)	90	-
Łącznie	150	-
Punkty ECTS	Studia stacjonarne	Studia niestacjonarne
Zajęcia z udziałem nauczyciela akademickiego	2	-
Zajęcia bez udziału nauczyciela akademickiego	4	-
Łącznie	6	-

Literatura podstawowa

1.        T. Kaczorek, A. Dzieliński, W. Dąbrowski, R. Łopatka, Podstawy teorii sterowania, wydanie 3, WNT, Warszawa, 2013.              

2.        J. Brzózka, Regulatory i układy automatyki, Wydawnictwo MIKOM, Warszawa, 2004.

3.        T. Kaczorek, Teoria sterowania i systemów, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1999.

4.        K.J. Åström, R.M. Murray, Feedback systems: an introduction for scientists and engineers, Princeton University Press, Princeton 2010. Dostępne na: http://www.cds.caltech.edu/~murray/amwiki/index.php/Main_Page

Literatura uzupełniająca

1.        R.C. Dorf, R.H. Bishop, Modern control system, Pearson Education, Inc. London, 2008.

2.        K. Ogata, Modern Control Engineering, Prentice-Hall, Inc., Upper Saddle River, New Jersey, 2002

3.        D. Xue, Y.-Q. Chen, D.P. Atherton, Linear Feedback Control. Analysis and Design with MATLAB. SIAM, Society for Industrial and Applied Mathematics, Philadelphia 2007.

Uwagi

Zmodyfikowane przez prof. dr hab. inż. Grzegorz Benysek (ostatnia modyfikacja: 15-09-2016 07:07)