Systemy sterowania statków powietrznych II - VI sem.
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | WMTLAWSI-SSSP2 |
Kod Erasmus / ISCED: | (brak danych) / (brak danych) |
Nazwa przedmiotu: | Systemy sterowania statków powietrznych II - VI sem. |
Jednostka: | Wydział Mechatroniki, Uzbrojenia i Lotnictwa |
Grupy: | |
Punkty ECTS i inne: |
(brak)
|
Język prowadzenia: | polski |
Forma studiów: | stacjonarne |
Rodzaj studiów: | I stopnia |
Rodzaj przedmiotu: | wybieralny |
Forma zajęć liczba godzin/rygor: | W 28/eE C 18/Zo, Proj 14/Zo+ |
Przedmioty wprowadzające: | matematyka II / wymagania wstępne: znajomość podstawowych pojęć, twierdzeń i metod rachunkowych różniczkowego i całkowego funkcji jednej zmiennej oraz równań różniczkowych zwyczajnych oraz rachunku operatorowego; fizyka I / wymagania wstępne: znajomość podstawowych pojęć mechaniki: siła, momenty, prędkość, przyspieszenie, znajomość podstawowych praw zachowania, znajomość powszechnego prawa ciążenia, znajomość praw dynamiki Newtona, znajomość jednostek miar wielkości mechanicznych w układzie SI; podstawy automatyki i automatyzacji / wymagania wstępne: znajomość i interpretacja zasadniczych pojęć z podstaw sterowania i automatyki: układy regulacji automatycznej, transmitancja operatorowa i widmowa, charakterystyki czasowe i częstotliwościowe, regulatory ciągłe i dyskretne; aerodynamika / wymagania wstępne: znajomość podstawowych pojęć aerodynamiki: współczynniki sił aerodynamicznych, opis geometrii skrzydła, opór indukowany, bariera dźwięku, biegunowa samolotu; budowa statków powietrznych / wymagania wstępne: znajomość budowy i konstrukcji płatowca i jego elementów; znajomość sił działających na samolot, przeciążeń, mechanizacji skrzydła, usterzenia oraz budowy układu sterowania; mechanika lotu / wymagania wstępne: umiejętność obliczeń i analizy ruchów nieustalonych oraz określania warunków stateczności statycznej i dynamicznej statków powietrznych; znajomość podstawowych pojęć związanych z dynamiką ruchu statku powietrznego; systemy sterowania statków powietrznych I / wymagania wstępne: znajomość podstawowych parametrów elementów i układów automatycznego sterowania statków powietrznych. Znajomość podstawowych praw sterowania i wskaźników jakości do oceny systemów sterowania. Umiejętność projektowania regulatorów. |
Programy: | semestr szósty / lotnictwo i kosmonautyka / awionika |
Autor: | dr inż. Krzysztof KAŹMIERCZAK, mgr inż. Paulina KURNYTA-MAZUREK |
Bilans ECTS: | Aktywność / obciążenie studenta w godz. 1. Udział w wykładach / 28 2. Udział w laboratoriach / 14 3. Udział w ćwiczeniach / 18 4. Udział w seminariach / 0 5. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 28 6. Samodzielne przygotowanie do laboratoriów / 14 7. Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń / 18 8. Samodzielne przygotowanie do seminarium / 0 9. Realizacja projektu / 0 10. Udział w konsultacjach / 10 11. Przygotowanie do egzaminu / 10 12. Przygotowanie do zaliczenia / 10 13. Udział w egzaminie / 1 Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 151 godz./ 5 ECTS Zajęcia z udziałem nauczycieli (1+2+3+4+9+10+13): 71 godz./3 ECTS Zajęcia powiązane z działalnością naukową/80 godz./ 3 ECTS |
Skrócony opis: |
Samolot jako obiekt regulacji w systemie automatycznego sterowania. Opis matematyczny właściwości dynamicznych samolotu. Charakterystyki sterowności, stabilności i manewrowości samolotu. Budowa i zasada działania układów półautomatycznego sterowania lotem, automatów tłumienia drgań, automatów sterowania podłużnego, automatów sterowania bocznego, automatów stabilności, automatów obciążenia, automatów trymerowania, automatów wyważenia oraz automatów regulacji kinematycznego przełożenia. Struktury techniczne, zakresy pracy, budowa i zasada działania wybranych rozwiązań systemów sterowania statków powietrznych. |
Pełny opis: |
Wykłady / metoda werbalno-wizualna wykorzystaniem nowoczesnych technik multimedialnych (prezentacji z elementami animacji, z ilustracjami i schematami przykładowych rozwiązań) 1. Wprowadzenie / 2 / Omówienie podziału, klasyfikacji i struktury układów sterowania lotem. Określenie wymagań i norm dotyczących układów sterowania. 2. Statek powietrzny jako obiekt sterowania / 2 / Opis matematyczny statku powietrznego w izolowanym ruchu podłużnym i bocznym. 3. Charakterystyki statku powietrznego / 2 / Charakterystyki statyczne i dynamiczne podłużnego i bocznego ruchu statku powietrznego. Charakterystyki stabilności, sterowności i manewrowości. 4. Transmisja ruchu / 4 / Kinematyka transmisji ruchu między organami sterowania, a powierzchniami sterującymi. Układy klasyczne transmisji ruchu. Układy „fly-by-wire”, i „fly-by-light”. 5. Układy tłumienia drgań kąta pochylenia, przechylenia i odchylenia / 2 / Zadania i struktura techniczna układów tłumienia drgań. 6. Układy wspomagania pilota / 2 / Układy i mechanizmy efektu trymerowego, mechanizmy obciążenia, regulatory współczynnika przełożenia. 7. Prawa sterowania / 2 / Struktura i prawa sterowania w kanałach pochylenia, przechylenia i odchylenia. 8. Układy automatycznego sterowania / 2 / Układy automatycznej stabilizacji parametrów lotu statku powietrznego 9. Układy sterowania dyspozycyjnego / 2 / Struktura i prawa sterowania dla układów sterowania dyspozycyjnego 10. Układy aktywnego sterowania lotem / 4 / Podział i zastosowanie układów aktywnego sterowania 11. Współczesne systemy automatycznego sterowania lotem / 4 / Analiza strukturalna i funkcjonalna systemów automatycznego sterowania lotem wybranych samolotów cywilnych i wojskowych Ćwiczenia / metoda werbalno-praktyczna 1. Równania ruchu statku powietrznego / 4 / Wyznaczanie równań operatorowych równań ruchu dla wybranego przypadku 2. Ruch podłużny statku powietrznego / 2 / Wyznaczanie parametrów sterowania w ruchu podłużnym statku powietrznego 3. Charakterystyki statku powietrznego / 4 / Wyznaczanie charakterystyk stabilności i sterowności statku powietrznego 4. Transmisja ruchu / 2 / Wyznaczanie parametrów transmisji ruchu między organami sterowania, a powierzchniami sterującymi 5. Sterowanie automatyczne / 2 / Ocena jakości procesu stabilizacji lotu statku powietrznego w zakresie automatycznego sterowania lądowaniem 6. Modelowanie wybranych elementów układów wykonawczych / 4 / Opracowanie modeli symulacyjnych wybranych elementów systemu sterowania statku powietrznego Ćwiczenia projektowe / metoda praktyczna 1. Wprowadzenie do ćwiczeń projektowych / 2 / Wydanie i omówienie tematów projektów, zwrócenie uwagi na metodologiczne podejście w stawianiu i rozwiązywaniu zadań i problemów inżynierskich 2. Planowanie realizacji zadania / 2 / Omówienie i dyskusja przyjętej metody realizacji projektu z uwzględnieniem harmonogramu i typowych schematów realizacji 3. Opis teoretyczny wybranego systemu sterowania / 2 / Szczegółowa analiza teoretyczna symulowanego systemu sterowania statku powietrznego 4. Realizacja części mechanicznej zadania / 2 / Dyskusja i realizacja etapu mechanicznej realizacji symulacji wybranego komponentu systemu sterowania statku powietrznego 5. Oprogramowanie wykonanych modułów / 2 / Realizacja oprogramowania sterującego symulacją wybranego komponentu systemu sterowania statku powietrznego 6. Rzeczywiste warunki pracy komponentów systemu sterowania / 2 / Implementacja do wykonanego modelu ograniczeń wynikających z budowy oraz zasad eksploatacji |
Literatura: |
Podstawowa: Krzyżanowski A.: Mechanika lotu, WAT, Warszawa 2009 (też inne wydania). Bociek S., Gruszecki J.: Układy sterowania automatycznego samolotem, OWPRz, Rzeszów 1999; Gruszecki J.: Bezpilotowe aparaty latające – systemy sterowania i nawigacji, OWPRz, Rzeszów 2002; Tomczyk A.: Pokładowe cyfrowe systemy sterowania samolotem, OWPRz, Rzeszów 1999. Uzupełniająca: Vogt R.: Sterowanie statków powietrznych, WPW, Warszawa 1987; Żurgaj M.: Układy automatycznego sterowania lotem, WPW, Warszawa 2011. |
Efekty uczenia się: |
W1 / ma podstawową wiedzę w zakresie elektrotechniki i elektroniki obejmującą istotne zagadnienia w obszarze lotnictwa i kosmonautyki / K_W03 W2 / ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie podstaw sterowania i automatyki, metrologii wielkości mechanicznych i elektrycznych oraz technik wykonywania pomiarów / K_W04 W3 / ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie mechaniki płynów i mechaniki lotu w odniesieniu do kluczowych zagadnień konstrukcyjnych i eksploatacyjnych statków powietrznych / K_W08 W4 / ma uporządkowaną wiedzę w zakresie wyposażenia pokładowego, w tym systemów awionicznych i wyposażenia specjalnego / K_W15 W5 / ma szczegółową wiedzę w zakresie funkcjonowania statków powietrznych, w tym wiedzę niezbędną do zrozumienia fizycznych podstaw działania elementów, układów, urządzeń, instalacji i systemów statku powietrznego / K_W17 W6 / orientuje się w obecnym stanie oraz najnowszych trendach rozwojowych techniki lotniczej i kosmicznej / K_W18 U1 / potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł, potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie / K_U01 U2 / potrafi opracować dokumentację dotyczącą realizacji zadania inżynierskiego i przygotować tekst zawierający opis wyników zadania oraz potrafi przygotować i przedstawić krótką prezentację wyników realizacji zadania inżynierskiego/ K_U03 U3 / ma umiejętność samokształcenia się, m.in. w celu podnoszenia kompetencji zawodowych / K_U04 U4 / potrafi identyfikować i opisywać z wykorzystaniem technik informacyjno-komunikacyjnych elementy, układy, urządzenia, instalacje i systemy statku powietrznego i kosmicznego / K_U06 U5 / potrafi w sposób analityczny wyznaczyć podstawowe parametry elementów, układów, urządzeń, instalacji i systemów statku powietrznego / K_U08 U6 / potrafi formułować proste modele matematyczne i potrafi posłużyć się właściwie dobranymi narzędziami komputerowymi – symulatorami i środowiskami programistycznymi, w celu symulacji elementów, układów, urządzeń, instalacji i systemów statku powietrznego / K_U09 U7 / potrafi rozwiązywać zadania techniczne w obszarze projektu wstępnego lub projektu koncepcyjnego statku powietrznego, systemu pokładowego, projektu instalacji pokładowej, propozycji technologii wytwarzania, napraw i procedur obsługiwania / K_U15 U8 / potrafi powiązać wyniki pracy badawczej z praktyką inżynierską warunkującą poprawę funkcjonalności lub nowoczesności rozwiązań elementów płatowca, zespołu napędowego lub poszczególnych podzespołów stanowiących element struktury wytrzymałościowej, układu sterowania lub wyposażenia pokładowego / K_U16 U9 / potrafi analizować rozwiązania koncepcyjne i konstrukcyjne w odniesieniu do możliwości technologicznych i uwarunkowań eksploatacyjnych statków powietrznych / K_U17 U10 / potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania istniejących rozwiązań technicznych i ocenić te rozwiązania / K_U21 |
Metody i kryteria oceniania: |
Przedmiot zaliczany jest na podstawie: egzaminu. Ćwiczenia zaliczane są na podstawie: zaliczenia z oceną. Ćwiczenia projektowe zaliczane są na podstawie: zaliczenia z oceną. Egzamin przedmiotu jest prowadzony w formie pisemnego testu sprawdzającego wiedzę z zadaniami zamkniętymi. Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest zaliczenie ćwiczeń i ćwiczeń projektowych na ocenę. Zaliczenie ćwiczeń rachunkowych na ocenę odbywa się na podstawie pisemnego kolokwium z zadaniami otwartymi. Zaliczenie ćwiczeń projektowych na ocenę odbywa się na podstawie pisemnej notatki i prezentacji wyników pracy przed grupą ćwiczeniową. Osiągnięcie efektu W1, W2, W3, W4, W5, W6- weryfikowane jest na kolokwiach i egzaminie pisemnym. Osiągnięcie efektu U1, U3, U5, U6- sprawdzane jest na kolokwiach oraz podczas pisemnego testu z zadaniami zamkniętymi.………...…..…… Osiągnięcie efektu U1, U2, U3,U4, U7, U8, U9, U10 - sprawdzane jest na podstawie przygotowanej pisemnej notatki oraz wygłoszonej prezentacji dotyczącej wyników pracy projektowej. Osiągnięcie efektu U8, U9, U10 weryfikowane jest podczas indywidualnej dyskusji dotyczącej realizacji zadania projektowego. Ocenę bardzo dobrą z wykładu otrzymuje student, który uzyskał minimum 90% poprawnych odpowiedzi z egzaminu pisemnego. Ocenę dobrą plus z wykładu otrzymuje student, który uzyskał od 80% do 89% poprawnych odpowiedzi z egzaminu pisemnego. Ocenę dobrą z wykładu otrzymuje student, który uzyskał od 70% do 79% poprawnych odpowiedzi z egzaminu pisemnego. Ocenę dostateczną plus z wykładu otrzymuje student, który uzyskał od 60% do 69% poprawnych odpowiedzi z egzaminu pisemnego. Ocenę dostateczną z wykładu otrzymuje student, który uzyskał od 50% do 59% poprawnych odpowiedzi z egzaminu pisemnego. Ocenę niedostateczną z wykładu otrzymuje student, który uzyskał poniżej 50% poprawnych odpowiedzi z egzaminu pisemnego. Ocenę bardzo dobrą z ćwiczeń otrzymuje student, który uzyskał minimum 90% poprawnych odpowiedzi z kolokwium. Ocenę dobrą plus z ćwiczeń otrzymuje student, który uzyskał od 80% do 89% poprawnych odpowiedzi z kolokwium. Ocenę dobrą z ćwiczeń otrzymuje student, który uzyskał od 70% do 79% poprawnych odpowiedzi z kolokwium. Ocenę dostateczną plus z ćwiczeń otrzymuje student, który uzyskał od 60% do 69% poprawnych odpowiedzi z kolokwium. Ocenę dostateczną z ćwiczeń otrzymuje student, który uzyskał od 50% do 59% poprawnych odpowiedzi z kolokwium. Ocenę niedostateczną z ćwiczeń otrzymuje student, który uzyskał poniżej 50% poprawnych odpowiedzi z kolokwium. Ocenę bardzo dobrą z ćwiczeń projektowych otrzymuje student, który uzyskał średnią z pisemnej notatki i prezentacji wyników pracy powyżej 4.7. Ocenę dobrą plus z ćwiczeń projektowych otrzymuje student, który uzyskał średnią z pisemnej notatki i prezentacji wyników pracy w zakresie 4.26-4.69. Ocenę dobrą z ćwiczeń projektowych otrzymuje student, który uzyskał średnią z pisemnej notatki i prezentacji wyników pracy w zakresie 3.76-4.25. Ocenę dostateczną plus z ćwiczeń projektowych otrzymuje student, który uzyskał średnią z pisemnej notatki i prezentacji wyników pracy w zakresie 3.26-3.75. Ocenę dostateczną z ćwiczeń projektowych otrzymuje student, który uzyskał średnią z pisemnej notatki i prezentacji wyników pracy w zakresie 3.00-3.25. Ocenę niedostateczną z ćwiczeń projektowych otrzymuje student, który uzyskał średnią z pisemnej notatki i prezentacji wyników pracy poniżej 3.00. |
Właścicielem praw autorskich jest Wojskowa Akademia Techniczna.