Wojskowa Akademia Techniczna - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Systemy sterowania statków powietrznych

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: WMTXXCSI-SSSP
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Systemy sterowania statków powietrznych
Jednostka: Wydział Mechatroniki, Uzbrojenia i Lotnictwa
Grupy:
Punkty ECTS i inne: 5.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
Język prowadzenia: polski
Forma studiów:

stacjonarne

Rodzaj studiów:

I stopnia

Rodzaj przedmiotu:

obowiązkowy

Forma zajęć liczba godzin/rygor:

Wykłady - 28 godzin / E

Ćwiczenia - 18 godzin / Zo

Laboratoria - 14 godzin / Zo+

Przedmioty wprowadzające:

matematyka 3 / wymagania wstępne: znajomość podstawowych pojęć, twierdzeń i metod rachunkowych różniczkowego i całkowego funkcji jednej zmiennej oraz równań różniczkowych zwyczajnych;


wybrane zagadnienia matematyki/ wymagania wstępne: znajomość rachunku operatorowego opartego o przekształcenia Laplace’a, szeregi Fouriera;


fizyka 1 / 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/ 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;


konstrukcja 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, biegunowa samolotu;

Programy:

Semestr szósty / lotnictwo i kosmonautyka

Autor:

dr inż. Krzysztof KAŹMIERCZAK

dr 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, auto-matów 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. Charaktery-styki 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

Laboratoria / metoda praktyczna

1. Wyznaczenie charakterystyk stabilności i sterowności samolotu /2/ modelowanie struktury samolotu jako obiektu sterowania w izolowanym ruchu podłużnym w środowisku Matlab-Simulink, wyznaczenie charaktery-styk stabilności i sterowności

2. Badanie właściwości statycznych i dynamicznych automatu sterowania podłużnego /4/ wyznaczenie transmitancji samolotu, wyznaczenie optymalnych parametrów sterowania, ocena jakości działania układu automatycznej regulacji

3. Projekt aplikacji sterującej działaniem elektrycznego układu wykonawcze-go /4/ sterowanie prędkością obrotową silnika elektrycznego, opracowanie aplikacji sterującej w środowisku LabVIEW

4. Badanie wpływu parametrów regulatora na własności dynamiczne układu regulacji automatycznej modeli śmigłowców o dwóch i trzech stopniach swobody /4/ Ocena jakości działania algorytmów sterowania wg różnych kryteriów, wprowadzanie zaburzeń, badanie charakterystyk czasowych układów sterowania

Literatura:

Podstawowa:

1. Krzyżanowski A.: Mechanika lotu, WAT, Warszawa 2009 (też inne wydania).

2. Bociek S., Gruszecki J.: Układy sterowania automatycznego samolotem, OWPRz, Rzeszów 1999;

3. Gruszecki J.: Bezpilotowe aparaty latające – systemy sterowania i nawigacji, OWPRz, Rzeszów 2002;

4. Tomczyk A.: Pokładowe cyfrowe systemy sterowania samolotem, OWPRz, Rzeszów 1999.

Uzupełniająca:

1. Vogt R.: Sterowanie statków powietrznych, WPW, Warszawa 1987;

2. Żurgaj M.: Układy automatycznego sterowania lotem, WPW, Warszawa 2011.

Efekty uczenia się:

Symbol i nr efektu przedmiotu / efekt uczenia się / odniesienie do efektu kierunkowego

W1 / ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie podstaw sterowania i automatyki, metrologii wielkości mechanicznych i elektrycznych oraz technik wykonywania pomiarów / K_W04

W2 / 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

W3 / 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_W14

W4 / orientuje się w obecnym stanie oraz najnowszych trendach rozwojowych techniki lotniczej i kosmicznej / K_W15

U1 / ma umiejętność samokształcenia się, m.in. w celu podnoszenia kompetencji zawodowych / K_U04

U2 / potrafi w sposób analityczny wyznaczyć podstawowe parametry oraz formułować proste modele matematyczne, w celu symulacji elementów, układów statku powietrznego a w tym potrafi posłużyć się właściwie dobranymi narzędziami komputerowymi – symulatorami i środowiskami programistycznymi / K_U07

U3 / potrafi porównać rozwiązania projektowe układów, urządzeń i instalacji statku powietrznego ze względu na rodzaj misji i zadane kryteria użytkowe, ekonomiczne i bezpieczeństwa oraz 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_U11

U4 / 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_U13

U5 / potrafi analizować rozwiązania koncepcyjne i konstrukcyjne w odniesieniu do możliwości technologicznych i uwarunkowań eksploatacyjnych statków powietrznych/ K_U14

U6 / potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania istniejących rozwiązań technicznych i ocenić te rozwiązania / K_U18

Metody i kryteria oceniania:

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: egzaminu.

Ćwiczenia zaliczane są na podstawie: zaliczenia z oceną.

Ćwiczenia laboratoryjne zaliczane są na podstawie: zaliczenia z oceną.

Egzamin z przedmiotu jest prowadzony w formie pisemnego testu sprawdzającego wiedzę z zadaniami zamkniętymi.

Zaliczenie ćwiczeń rachunkowych na ocenę odbywa się na podstawie pisemnego kolokwium z zadaniami otwartymi.

Zaliczenie laboratorium na ocenę odbywa się na podstawie ocen otrzymanych za sprawozdania.

Osiągnięcie efektu W1, W2, W3, W4 - weryfikowane jest na kolokwiach i egzaminie.

Osiągnięcie efektu U1, U2, weryfikowane jest na kolokwiach i indywidulanych dyskusjach.

Osiągnięcie efektu U1, U3, U4, U5, U6 weryfikowane jest podczas indywidualnej dyskusji dotyczącej realizacji sprawozdania z ćwiczenia laboratoryjnego.

Ocenę bardzo dobrą z wykładu otrzymuje student, który uzyskał minimum 90% poprawnych odpowiedzi z zaliczenia pisemnego.

Ocenę dobrą plus z wykładu otrzymuje student, który uzyskał od 80% do 89% poprawnych odpowiedzi z zaliczenia 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 zaliczenia pisemnego.

Ocenę dostateczną z wykładu otrzymuje student, który uzyskał od 50% do 59% poprawnych odpowiedzi z zaliczenia pisemnego.

Ocenę niedostateczną z wykładu otrzymuje student, który uzyskał poniżej 50% poprawnych odpowiedzi z zaliczenia 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 laboratoryjnych otrzymuje student, który zaliczył wszystkie ćwiczenia laboratoryjne na ocenę pozytywną oraz uzyskał średnią z wszystkich ćwiczeń powyżej 4.7.

Ocenę dobrą plus z ćwiczeń laboratoryjnych otrzymuje student, który zaliczył wszystkie ćwiczenia laboratoryjne na ocenę pozytywną oraz uzyskał średnią z wszystkich ćwiczeń w zakresie 4.26-4.69.

Ocenę dobrą z ćwiczeń laboratoryjnych otrzymuje student, który zaliczył wszystkie ćwiczenia laboratoryjne na ocenę pozytywną oraz uzyskał średnią z wszystkich ćwiczeń w zakresie 3.76-4.25.

Ocenę dostateczną plus ćwiczeń laboratoryjnych otrzymuje student, który zaliczył wszystkie ćwiczenia laboratoryjne na ocenę pozytywną oraz uzyskał średnią z wszystkich ćwiczeń w zakresie 3.26-3.75.

Ocenę dostateczną z ćwiczeń laboratoryjnych otrzymuje student, który zaliczył wszystkie ćwiczenia laboratoryjne na ocenę pozytywną oraz uzyskał średnią z wszystkich ćwiczeń w zakresie 3.00-3.25.

Ocenę niedostateczną z ćwiczeń laboratoryjnych otrzymuje student, który uzyskał średnią z ćwiczeń laboratoryjnych poniżej 3.00, lub nie otrzymał oceny pozytywnej z wszystkich ćwiczeń.

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2024/2025" (jeszcze nie rozpoczęty)

Okres: 2025-03-01 - 2025-09-30
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 18 godzin więcej informacji
Laboratorium, 14 godzin więcej informacji
Wykład, 28 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Krzysztof Kaźmierczak
Prowadzący grup: Krzysztof Kaźmierczak, Paulina Kurnyta-Mazurek
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie na ocenę
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Wojskowa Akademia Techniczna.
ul. gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa 46 tel: +48 261 839 000 https://www.wojsko-polskie.pl/wat/ kontakt deklaracja dostępności mapa serwisu USOSweb 7.1.0.0-9 (2024-12-18)