Metody identyfikacji i diagnostyki

stacjonarne

I stopnia

obowiązkowy

W 32/Zo, C 12/Z, L 16/Z, razem: 60 godz., 5 pkt ECTS

Matematyka I, II, III / wymagania wstępne / znajomość podstaw analizy matematycznej.

Informatyka / wymagania wstępne / znajomość narzędzi pakietu Microsoft Office i programu Matlab.

Wprowadzenie do mechatroniki / wymagania wstępne / znajomość działania układów mechatronicznych.

semestr szósty / mechatronika

dr inż. Jacek DUDZIŃSKI

aktywność / obciążenie studenta w godz.

1. Udział w wykładach / 32

2. Udział w laboratoriach / 16

3. Udział w ćwiczeniach / 12

4. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 32

5. Samodzielne przygotowanie do laboratoriów / 16

6. Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń / 12

7. Udział w konsultacjach (wykłady, ćwiczenia, laboratoria) / 8

8. Przygotowanie do zaliczenia / 20

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 148 godz./ 5 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli (1+2+3+7): 68 godz./ 2,5

ECTS Zajęcia powiązane z działalnością naukową: 84 godz. / 3 ECTS

Przedmiot przygotowuje do samodzielnej identyfikacji modeli matematycznych układów dynamicznych przy wykorzystaniu metod identyfikacji. W ramach wykładów przedstawiane są metody identyfikacji i diagnostyki. Przedmiot przygotowuje do samodzielnego rozwiązywania przez studentów zadań diagnostyki. W tym optymalizacji procesu diagnozowania.

Wykłady / metoda werbalno-wizualna z wykorzystaniem technik multimedialnych

1. Ogólna klasyfikacja zadań identyfikacji / 2 / Zadania identyfikacji, definicje,

klasyfikacja, modele, sygnały.

2. Klasyczne metody nieparametrycznej identyfikacji systemów dynamicznych

/2 / Szeregi czasowe, analiza widmowa i korelacyjna .

3. Identyfikacja modeli systemów statycznych i dynamicznych / 4 /

identyfikacja systemów statycznych, dynamicznych metod czasową.

4. Metody eksperymentalnej analizy systemowej / 2 / Metoda najmniej-szych

kwadratów, metoda największej wiarygodności.

5. Wykorzystanie metody najmniejszych kwadratów w zadaniu identyfikacji /i

/2 / Właściwości estymatora, metody oceny, ocena poprawności modelu.

6. Rekurencyjne metody estymacji wektora parametrów /2 / Rekurencyjne

metody estymacji, rekurencyjne metody uaktualniania wektora wag.

7. Modele obiektów diagnozowania /4 /Modele obiektów (konstrukcyjne,

funkcjonalne, niezawodnościowe, diagnostyczne). Wyznaczanie funkcji

wymaganej obiektu diagnozowania.

8. Optymalizacja procesu diagnozowania /4 / Optymalizacja procesu

diagnozowania wg różnych kryteriów (kryterium informacyjne,

probabilistyczne). Opracowanie racjonalnych programów diagnostycznych.

9. Wybrane problemy diagnozowania urządzeń złożonych /4 /Specyfika

diagnozowania urządzeń elektronicznych i mechanicznych. Wykrywanie

uszkodzeń w sieciach cyfrowych, detekcja i korekcja błędów w ciągach

danych.

10. Diagnostyka materiałowa, defektoskopia, badania nieniszczące /6 /

Metoda magnetyczna, penetracyjna, ultradźwiękowa, prądów wirowych,

badania wizualne, MPM.

Ćwiczenia / metoda werbalno-praktyczna

1. Identyfikacja układów dynamicznych metodą częstotliwościową /2 /

Metoda częstotliwościowa, praktyczne aspekty dla prostego obiektu.

2. Identyfikacja modelu dynamicznego /2 / Metoda czasowa, praktyczne

aspekty wyznaczania modelu obiektu złożonego.

3. Komputerowa identyfikacja modelu układu dynamicznego /2 /

Komputerowa identyfikacja modelu układu, wykorzystanie GUI ident

matlaba w procesie identyfikacji.

4. Opracowanie programu kontroli stanu obiektu /2 / Opracowanie programu

kontroli stanu obiektu mechtronicznego metodami uproszczonymi

(probabilistyczną, informacyjną).

5. Opracowanie programu lokalizacji niezdatności obiektu metodą in-

formacyjną /2/. Wykorzystanie kryterium skuteczności informacyjnej do

wyznaczania racjonalnego programu lokalizacji niezdatności.

6. Opracowanie programu diagnozowania dla wybranego modelu obiektu

metodami słownikowymi /2 /. Wykorzystanie metody macierzowej do

wyznaczenia programu kontroli zdatności i lokalizacji niezdatności.

Laboratoria / metoda praktyczna

1. Komputerowy pomiar charakterystyk czasowych układu dynamicznego /2 /

Pomiar charakterystyk czasowych układu dynamicznego z wykorzystaniem

karty pomiarowej.

2. Identyfikacja układów dynamicznych metodą klasyczną /2/ Identyfikacja

układu dynamicznego metodą klasyczną.

3. Identyfikacja układu dynamicznego /2 / Identyfikacja parametryczna układu

dynamicznego metodą czasową.

4. Diagnozowanie obiektu, wyznaczanie funkcji wymaganej obiektu

mechatronicznego o niewielkiej liczbie elementów składowych /2

Samodzielne opracowanie , przez studenta, funkcji wymaganej urządzenia

mechatronicznego, wyznaczenie węzłów diagnostycznych, weryfikacja

funkcji wymaganej – ocena stanu technicznego obiektu pod nadzorem

wykładowcy.

5. Diagnozowanie wybranego urządzenia elektronicznego. Uruchomienie i

sprawdzenie funkcjonowania własnoręcznie zmontowanego urządzenia /4

/. Lokalizowanie niezdatnych elementów w urządzeniu.

6. Zastosowania badań nieniszczących w defektoskopii i strukturoskopii /4/

Laboratorium pokazowe w ITU.

Podstawowa: autor, tytuł, wydawnictwo, rok wydania

A. Niederliński, „Systemy i sterowanie”, 1983.

W. Tarnowski, „Modelowanie matematyczne i symulacja komputerowa”, 2003. A. Zalewski, R. Cegieła, „Matlab - obliczenia numeryczne i ich zastosowania”,

1999.

K. Mańczak, „Metody identyfikacji wielowymiarowych obiektów sterowania”,

1997.

T. Rozwadowski: „Diagnostyka techniczna”, WAT, Warszawa, 1983. B. Żółtowski, H. Tylicki : „Elementy diagnostyki technicznej maszyn”, 2008.

A. Lewińska - Romicka; Badania nieniszczące, podstawy defektoskopii. WNT, Warszawa 2001

Uzupełniająca: autor, tytuł, wydawnictwo, rok wydania

S. Niziński, R. Michalski, „Diagnostyka obiektów technicznych”, 2002.

J. Rutkowski, „Słownikowe metody diagnostyczne”, 2003.

Symbol i nr efektu modułu / efekt kształcenia / odniesienie do efektu kierunkowego:

/ W1 / Ma elementarną wiedzę na temat cyklu życia urządzeń i systemów mechatronicznych

/ K_W15 U1 / Potrafi dostrzegać aspekty systemowe i pozatechniczne przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich

/ K_U22 U2 / Ma podstawowe przygotowanie do pracy w środowisku przemysłowym oraz zna związane z tą pracą zasady bezpieczeństwa i higieny pracy / K_U23

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: zaliczenia na ocenę.

Ćwiczenia zaliczane są na podstawie: rozwiązywania zadań na ćwiczeniach Ćwiczenia laboratoryjne zaliczane są na podstawie: ocen ze sprawozdań Zaliczenie przedmiotu jest prowadzone w formie pisemnego testu sprawdzającego z zadaniami zamkniętymi i otwartymi.

Warunkiem dopuszczenia do zaliczenia jest są pozytywne oceny z odpowiedzi na pytania kontrolne i z zadań rachunkowych oraz ćwiczeń laboratoryjnych.

Osiągnięcie efektu W1 - weryfikowane podczas ćwiczeń rachunkowych i testu sprawdzającego z zadaniami zamkniętymi i otwartymi.

Osiągnięcie efektu U1 i U2 - sprawdzane jest w trakcie odpowiedzi, wykonywania zadań na ćwiczeniach rachunkowych i przygotowywania sprawozdań na ćwiczeniach laboratoryjnych.

Ocenę bardzo dobra otrzymuje student, który udzielił min 95% poprawnych odpowiedzi na zaliczeniu pisemnym/ustnym.

Ocenę dobra plus : > 90 %, < 95%

Ocenę dobra: > 80%, < 90 %

Ocenę dostateczna plus >70%, < 80 %

Ocenę dostateczna > 60% , <70 %

Ocenę niedostateczna , < 60%

nie dotyczy