Elementy automatyki
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | WELEBCNI-EA |
Kod Erasmus / ISCED: | (brak danych) / (brak danych) |
Nazwa przedmiotu: | Elementy automatyki |
Jednostka: | Wydział Elektroniki |
Grupy: | |
Punkty ECTS i inne: |
(brak)
|
Język prowadzenia: | polski |
Forma studiów: | niestacjonarne |
Rodzaj studiów: | I stopnia |
Rodzaj przedmiotu: | obowiązkowy |
Forma zajęć liczba godzin/rygor: | W 10/+; L 8/z |
Przedmioty wprowadzające: | Matematyka / logarytmy, działania na liczbach zespolonych, rachunek różniczkowy i całkowy, transformaty Fouriere’a i Laplace”a. Obwody i sygnały / charakterystyki czasowe i częstotliwościowe w stanach ustalonych i nieustalonych. Podstawy metrologii / właściwości przetworników pomiarowych, elementy teorii niepewności wyników pomiarów, organizacja procedur pomiarowych i interpretacji wyników pomiarów. Przetwarzanie sygnałów / podstawy analizy widmowej, filtracja cyfrowa, konwersja analogowo-cyfrowa i cyfrowo-analogowa. |
Programy: | semestr: V / kierunek: Elektronika i Telekomunikacja / specjalność: Inżynieria Systemów Bezpieczeństwa |
Autor: | dr inż. Wiktor Olchowik |
Bilans ECTS: | 1. Udział w wykładach / 10 2. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 18 3. Udział w laboratoriach / 8 4. Samodzielne przygotowanie się do laboratoriów / 18 5. Udział w konsultacjach / 6 Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 60 / 2 ECTS Zajęcia z udziałem nauczycieli: 1.+3.+5.=24 / 1 ECTS Zajęcia o charakterze praktycznym: 3.+4.=26 / 1 ECTS |
Skrócony opis: |
Przedmiot służy poznaniu zagadnień związanych z właściwościami, charakterystykami i stabilnością liniowych ciągłych, liniowych impulsowych i nieliniowych ciągłych układów regulacji automatycznej. |
Pełny opis: |
Wykłady / metody dydaktyczne: werbalno-wizualna prezentacja treści programowych z wykorzystaniem technik audiowizualnych; podanie informacji teoretycznych i wskazanie przykładów ilustrujących teorię; podanie tematów do samodzielnego studiowania. Tematy kolejnych zajęć (po 2 godziny lekcyjne): 1. Właściwości i podział układów automatycznej regulacji UAR, modele matematyczne UAR. Ddefinicje, schemat i podstawowe właściwości UAR, sprzężenie zwrotne, układ otwarty i zamknięty, podział UAR ze względu na różne kryteria z podaniem przykładów. Równanie różniczkowe, transmitancja operatorowa, transmitancja widmowa, amplitudowa i fazowa charakterystyka częstotliwościowa, charakterystyka amplitudowo-fazowa, logarytmiczna charakterystyka amplitudowa i fazowa, charakterystyka impulsowa i skokowa. 2. Schematy blokowe, charakterystyki czasowe i częstotliwościowe ciągłych UAR. Przekształcanie schematów blokowych. Podstawowe człony UAR: bezinercyjny (proporcjonalny), całkujący idealny, różniczkujący idealny, inercyjny rzędu I, inercyjny rzędu II, różniczkujący rzeczywisty, całkujący rzeczywisty, oscylacyjny. 3. Stabilność liniowych ciągłych UAR, ocena jakości regulacji, korekcja UAR. Definicja stabilności, składowa przejściowa, kryteria stabilności: analityczne (Hurwitza, Routha), graficzno-analityczne (Michajłowa), graficzne (Nyquista), zapas stabilności. Kryteria jakości procesów regulacji: dokładności statycznej, parametrów charakterystyki skokowej lub częstotliwościowej, kryteria związane z równaniem charakterystycznym (np. rozkładu pierwiastków), kryteria całkowe. Metody korekcji, rodzaje regulatorów, synteza UAR. 4. Charakterystyki i stabilność impulsowych UAR. Równanie różnicowe, przekształcenie Z, transmitancja dyskretna, impulsator idealny, funkcja schodkowa, dyskretne charakterystyki widmowe. Warunek stabilności impulsowych UAR, zmodyfikowane kryterium Hurwitza i Nyquista, wpływ okresu impulsowania na stabilność. porównanie charakterystyk układów ciągłych i impulsowych. 5. Charakterystyki i stabilność nieliniowych UAR, przykłady zastosowań UAR i zaliczenie przedmiotu. Elementy i układy nieliniowe, charakterystyki czasowe i częstotliwościowe impulsowych UAR, właściwości i metody analizy stabilności nieliniowych UAR. Przykłady praktycznych UAR. Kolokwium zaliczające z wykładów. Laboratoria / metody dydaktyczne: zastosowania praktyczne poznawanych algorytmów i metod obliczeniowych. Tematy kolejnych zajęć (po 4 godziny lekcyjne): 1. Badanie liniowych, ciągłych UAR. Pomiar i analiza charakterystyk czasowych i częstotliwościowych oraz badanie stabilności UAR. 2. Badanie impulsowych UAR. Pomiar i analiza charakterystyk czasowych i częstotliwościowych oraz badanie stabilności impulsowych UAR. |
Literatura: |
podstawowa: 1. Mazurek J. Vogt H. Żydanowicz W.; Podstawy automatyki, Oficyna Wydawnicza PW; 2006 uzupełniająca: 2. Kaczorek T., Teoria sterowania i systemów, PWN 1999 |
Efekty uczenia się: |
W1 / Student ma podstawową wiedzę z zakresu charakterystyk układów regulacji automatycznej (UAR), procesów sterowania oraz automatyki / K_W12 W2 / Student ma wiedzę z zakresu analizy charakterystyk czasowych i częstotliwościowych UAR / K_W14 W3 / Student ma wiedzę w zakresie pomiaru charakterystyk czasowych i częstotliwościowych UAR oraz przetwarzania wyników eksperymentów / K_W15 U1 / Student potrafi wykorzystać poznane modele matematyczne i symulacje komputerowe do analizy i oceny działania UAR / K_U07 U2 / Student potrafi posłużyć się właściwie dobranymi metodami i urządzeniami umożliwiającymi pomiar podstawowych wielkości charakteryzujących elementy UAR / K_U11 U3 / Student potrafi zaplanować i przeprowadzić symulację oraz pomiary charakterystyk oraz określić podstawowe parametry charakteryzujące, elementy UAR; potrafi przedstawić otrzymane wyniki w formie liczbowej i graficznej, dokonać ich interpretacji i wyciągnąć właściwe wnioski / K_U12 K1 / Student ma świadomość ważności zachowania w sposób profesjonalny, przestrzegania zasad etyki zawodowej / K_K03 K2 / Student ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania / K_K04 |
Metody i kryteria oceniania: |
W ramach przedmiotu studenci muszą zaliczyć kolokwium z teorii oraz ćwiczenia laboratoryjne. Kolokwium z wykładanego materiału jest oceniane w skali 0-30 pkt. Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest uzyskanie co najmniej 13 pkt. z kolokwium. W ramach laboratorium studenci realizują 2 ćwiczenia. Na każdym laboratorium studenci są oceniani z przygotowania teoretycznego w skali 0-6 pkt, wykonania pomiarów w skali 0-3 pkt oraz za wykonane indywidualne sprawozdanie w skali 0-6 pkt. Z każdego laboratorium student może uzyskać więc po 15 punktów czyli łącznie z laboratorium może uzyskać 30 pkt. Warunkiem zaliczenia laboratorium jest zaliczenie każdego elementu laboratorium na co najmniej 1 punkt i uzyskanie łącznie co najmniej 14 pkt. Warunkiem zaliczenia całości przedmiotu jest uzyskanie łącznie (kolokwium z teorii i laboratorium) nie mniej niż 30 pkt. Z przedmiotu jest wystawiana jedna ocena końcowa według kryterium: ³ 54 punktów – ocena 5; od 48 do 53,9 – ocena 4,5; od 42 do 47,9 – ocena 4; od 36 do 41,9 – ocena 3,5; od 30 do 35,9 – ocena 3; < 30 – ocena 2. Efekty W1, W2, U3, K1 sprawdzane są na egzaminie. Efekty U1, W3, U2, K2 sprawdzane są na laboratoriach. |
Właścicielem praw autorskich jest Wojskowa Akademia Techniczna.