Dynamika i sterowanie statków powietrznych - I sem.
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | WMTLUWSM-DiSSP |
Kod Erasmus / ISCED: | (brak danych) / (brak danych) |
Nazwa przedmiotu: | Dynamika i sterowanie statków powietrznych - I sem. |
Jednostka: | Wydział Mechatroniki, Uzbrojenia i Lotnictwa |
Grupy: | |
Punkty ECTS i inne: |
(brak)
|
Język prowadzenia: | polski |
Forma studiów: | stacjonarne |
Rodzaj studiów: | II stopnia |
Rodzaj przedmiotu: | obowiązkowy |
Forma zajęć liczba godzin/rygor: | W 20/Zo C 30/Zo, razem: 50 godz., 4 pkt ECTS |
Przedmioty wprowadzające: | brak przedmiotów wprowadzających |
Programy: | semestr pierwszy / kierunek lotnictwo i kosmonautyka |
Autor: | mgr inż. Paulina KURNYTA-MAZUREK |
Bilans ECTS: | Aktywność / obciążenie studenta w godz. 1. Udział w wykładach / 20 2. Udział w laboratoriach / 0 3. Udział w ćwiczeniach / 30 4. Udział w seminariach / 0 5. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 20 6. Samodzielne przygotowanie do laboratoriów / 0 7. Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń / 30 8. Samodzielne przygotowanie do seminarium / 0 9. Realizacja projektu / 0 10. Udział w konsultacjach / 10 11. Przygotowanie do egzaminu / 0 12. Przygotowanie do zaliczenia / 20 13. Udział w egzaminie / 0 Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 130 godz./ 4 ECTS Zajęcia z udziałem nauczycieli (1+2+3+4+9+10+13): 60 godz./2 ECTS Zajęcia powiązane z działalnością naukową/70 godz./ 3 ECTS |
Skrócony opis: |
Celem kształcenia jest poznanie podstawowych pojęć z zakresu ogólnych równań ruchu układów mechanicznych, w tym statków powietrznych, dynamicznych właściwości samolotu w ruchu podłużnym i poprzecznym. Poznanie drgań, stateczności i sterowności w ruchu podłużnym i bocznym samolotu i śmigłowca. Poznanie podstawowych pojęć z zakresu dotyczącego statku powietrznego jako obiektu sterowania. Zaznajomienie z uproszczeniami modelu matematycznego statku powietrznego, kryteriami oceną jakości sterowanego lotu samolotu oraz systemami aktywnego i adaptacyjnego sterowania lotem statków powietrznych. |
Pełny opis: |
Wykłady / metoda werbalno-wizualna wykorzystaniem nowoczesnych technik multimedialnych (prezentacji z elementami animacji, z ilustracjami i schematami przykładowych rozwiązań): 1. Układy odniesienia w modelowaniu dynamiki statku powietrznego / 2 / Rodzaje układów odniesienia, sposoby transformacji układów odniesienia 2. Równania ruchu statku powietrznego / 4 / Model kinematyczny, model dynamiczny, statek powietrzny jako obiekt sterowania, Model w przestrzeni stanu, metody uproszczenia modeli, linearyzacja modeli 3. Dynamiczne własności samolotu w ruchu podłużnym. / 2 / Siły i momenty działające na samolot w ruchu niesterowanym podłużnym. Określenie ruchów podłużnych samolotu. 4. Dynamiczne własności samolotu w ruchu bocznym. / 2 / Siły i momenty działające na samolot w ruchu niesterowanym bocznym. Określenie ruchów bocznych samolotu. 5. Elementy dynamiki śmigłowca. / 2 / Siły i momenty działające na śmigłowiec w ruchu nieustalonym. Równowaga, stateczność i sterowność śmigłowca. 6. Układy sterowania statków powietrznych. / 4 / Klasyczne i współczesne układy sterowania lotem. Układy poprawiające charakterystyki sterowania. Autopiloty. 7. Systemy aktywnego i adaptacyjnego sterowania lotem. / 2 / Kryteria i ocena jakości sterowanego lotu samolotu. 8. Planowanie i wyznaczanie trajektorii lotu. / 2 / Wprowadzenie do sterowania optymalnego. Sterowanie bezzałogowymi statkami powietrznymi. Ćwiczenia / metoda werbalno-praktyczna 1. Rozwiązywanie zlinearyzowanych równań podłużnego ruchu samolotu. / 4 / Wyprowadzanie zlinearyzowanych równań podłużnego ruchu samolotu i ich implementacja w oprogramowaniu symulacyjnym. 2. Rozwiązywanie zlinearyzowanych równań bocznego ruchu samolotu. / 4 / Wyprowadzanie zlinearyzowanych równań podłużnego ruchu samolotu i ich implementacja w oprogramowaniu symulacyjnym. 3. Obliczanie danych statków powietrznych niezbędnych do badania dynamiki ruchu. / 2 / Wyznaczenie charakterystyk aerodynamicznych statków powietrznych w oprogramowaniu symulacyjnym. 4. Obliczanie dynamiki przestrzennego ruchu samolotu z odkształcalnymi układami sterowania przy wymuszeniu warunkami początkowymi. / 4 / Rozbudowywanie modeli ruchu statku powietrznego o układy sterowania. 5. Obliczanie dynamiki przestrzennego ruchu samolotu z odkształcalnymi układami sterowania przy wymuszeniu zewnętrznym zmiennym w czasie. / 4 / Analiza zachowania modelu ruchu statku powietrznego przy zmiennym sygnale sterującym 6. Linearyzacja równań zaburzonego ruchu samolotu. / 4 / Analiza zachowania modelu ruchu statku powietrznego przy zaburzeniach ruchu. 7. Modelowanie i symulacja sterowanego ruchu samolotu. / 4 / Implementacja modeli zaburzonego i sterowanego ruchu statku powietrznego w oprogramowaniu symulacyjnym 8. Projektowanie struktur i dobór parametrów wybranych aktywnych i adaptacyjnych systemów sterowania lotem. / 4 / Implementacja aktywnych i adaptacyjnych układów sterowania w oprogramowaniu symulacyjnym |
Literatura: |
Podstawowa: 1. Durham W. Aircraft Flight Dynamics and Control, Wiley, 2013 2. Bociek S., Gruszecki J., Układu sterowania automatycznego samolotem. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 1999; 3. Bubnicki Z., Teoria i algorytmy sterowania, WN PWN, Warszawa 2005; 4. Cannon R.H., Dynamika układów fizycznych, WNT, Warszawa, 1973; 5. Etkin B., Dynamics of Atmospheric Flight, John Willey and Sons, NY, 1972; 6. Fiszdon W., Mechanika lotu, PWN, 1962; 7. Krzyżanowski A., Mechanika lotu, WAT, Warszawa, 200 ; 8. Krzyżanowski A., Mechanika lotu śmigłowców, WAT, Warszawa, 2010; 9. Stevens B., Aircraft Control and Simulation, John Willey and Sons, NY, 1992; 10. Bestaoui Sebbane Y., Smart autonomous aircraft. Flight Control and Planning for UAV, CRC Press, 2016 Uzupełniająca: 1. Żelazny M., Podstawy automatyki, PWN, Warszawa 1976; 2. Mrozek B., Mrozek Z., Matlab, Wydawnictwo PLJ, Warszawa 1996, 3. Staniszewski R., Teoria sterowania, skrypt WAT, Warszawa 1981; |
Efekty uczenia się: |
Symbol i nr efektu przedmiotu / efekt uczenia się / odniesienie do efektu kierunkowego W1 / Ma poszerzoną wiedzę w zakresie matematyki, obejmującą modelowanie i analizę zjawisk fizycznych występujących podczas lotu statków po-wietrznych oraz rozwiązywanie równań różniczkowych cząstkowych opisujących dynamikę statku powietrznego, przydatną do rozwiązywania zadań z zakresu wyznaczania charakterystyk dynamicznych obiektów latających i ich systemów sterowania. / K2_W01, W2 / Ma poszerzoną wiedzę w zakresie fizyki, obejmującą fizykę atmosfery i fizykę ciała stałego niezbędną do zrozumienia zjawisk fizycznych zachodzących podczas lotu statków powietrznych / K2_W02 U1 / Potrafi opracować szczegółową dokumentację wyników realizacji zadania projektowego lub badawczego dotyczącego właściwości dynamicznych i systemów sterowania statków powietrznych / K2_U03 U2 / Potrafi zaplanować oraz przyprowadzić symulację i eksperymenty w zakresie charakterystyk dynamicznych statków powietrznych, a także pomiary i ekstrakcję parametrów charakteryzujących systemy sterowania statków powietrznych / K2_U08 U3 / Potrafi formułować oraz – wykorzystując odpowiednie narzędzia analityczne, symulacyjne i eksperymentalne – testować hipotezy związane z modelowaniem i projektowaniem systemów sterowania statków powietrznych i ich elementów. / K2_U13 K1 / rozumie potrzebę formułowania i przekazywania społeczeństwu informacji i opinii dotyczących osiągnięć lotnictwa w zakresie dynamiki sterowania statków powietrznych; podejmuje starania, aby przekazać takie informacje i opnie w sposób powszechnie zrozumiały, przedstawiając różne punkty widzenia / K2_K02 |
Metody i kryteria oceniania: |
Przedmiot zaliczany jest na podstawie: zaliczenia z oceną. Ćwiczenia zaliczane są na podstawie: zaliczenia z oceną Zaliczenie ćwiczeń na ocenę odbywa się na podstawie średniej z pozytywnych ocen uzyskanych na pisemnych kartkówkach sprawdzających stopień opanowania umiejętności. Zaliczenie przedmiotu jest prowadzone w formie testu pisemnego. Warunkiem dopuszczenia do zaliczenia jest uzyskanie pozytywnej oceny z ćwiczeń. Osiągnięcie efektów U1, U2, U3 - sprawdzane są na ćwiczeniach audytoryjnych na pisemnych kartkówkach. Osiągnięcie efektów W1, W2, U2 - sprawdzane jest podczas zaliczenia przedmiotu Osiągnięcie efektu K1 – weryfikowane jest podczas samodzielnej pracy studenta podczas ćwiczeń audytoryjnych. Ocenę bardzo dobrą otrzymuje student, który uzyska co najmniej 90% punktów z testu sprawdzającego wiedzę oraz co najmniej ocenę dobrą z ćwiczeń rachunkowych. Ocenę dobrą plus otrzymuje student, który uzyska co najmniej 80% punktów z testu sprawdzającego wiedzę oraz co najmniej ocenę dobrą z ćwiczeń rachunkowych. Ocenę dobrą otrzymuje student, który uzyska co najmniej 75% punktów z testu sprawdzającego wiedzę. Ocenę dostateczną plus otrzymuje student, który uzyska co najmniej 65% punktów z testu sprawdzającego wiedzę. Ocenę dostateczną otrzymuje student, który uzyska co najmniej 50% punktów z testu sprawdzającego wiedzę. Ocenę niedostateczną otrzymuje student, który nie spełnił wymagań na ocenę dostateczną. |
Właścicielem praw autorskich jest Wojskowa Akademia Techniczna.