- Nazwa przedmiotu:
- Podstawy automatyki i sterowania I
- Koordynator przedmiotu:
- dr inż. Cezary Rzymkowski
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Automatyka i Robotyka
- Grupa przedmiotów:
- Obowiązkowe
- Kod przedmiotu:
- NW123
- Semestr nominalny:
- 3 / rok ak. 2013/2014
- Liczba punktów ECTS:
- 4
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 1. Liczba godzin kontaktowych: 50, w tym: <br>a) wykład – 30 godz., <br>b) ćwiczenia – 15 godz. <br>c) konsultacje – 5 godz. <br><br>2. Praca własna studenta – 50 godzin, w tym: <br>a) 25 godz. – przygotowanie się studenta do kolokwiów w trakcie semestru, <br>b) 25 godz. – przygotowanie się studenta do ćwiczeń, realizacja zadań domowych, <br><br>Razem - 100 godz. = 4 punkty ECTS.
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 2 punkty ECTS - liczba godzin kontaktowych: 50, w tym: <br>a) wykład – 30 godz., <br>b) ćwiczenia – 15 godz., <br>c) konsultacje – 5 godz.
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- -
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład30h
- Ćwiczenia15h
- Laboratorium0h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Znajomość analizy matematycznej na poziomie odpowiadającym programowi pierwszego roku przedmiotu analiza matematyczna na wydziałach mechanicznych politechnik
- Limit liczby studentów:
- -
- Cel przedmiotu:
- 1. Przekazanie podstawowych informacji dotyczących sterowania i regulacji automatycznej ciągłych układów liniowych oraz metod matematycznych stosowanych przy ich projektowaniu.<br/> 2. Wskazanie powiązań między obiektami rzeczywistymi a ich reprezentacjami w postaci modeli fizycznych i matematycznych na potrzeby projektowania i doboru układów regulacji.
- Treści kształcenia:
- <b>Wykłady:</b><br>
- Modelowanie matematyczne ciągłych liniowych układów dynamicznych. <br>
- Reprezentacja (opis) układów fizycznych za pomocą równań stanu oraz transmitancji operatorowej i schematów blokowych. <br>
- Podstawy analizy układów w dziedzinie częstotliwości: transformata Fouriera, charakterystyki częstotliwościowe. <br>
- Analiza odpowiedzi dynamicznych układów, procesy przejściowe. <br>
- Typowe elementy liniowe układów dynamicznych. <br>
- Stabilność układów linowych, kryterium Rutha-Hurwitza. <br>
- Kryterium stabilności Nyquista, wykresy Bodego, zapas stabilności. <br>
- Podstawowe zasady sterowania ze sprzężeniem zwrotnym, regulator PID.<br>
- Ocena jakości regulacji.<br>
- Projektowanie układów automatycznej regulacji.<br>
<br>
<b>Ćwiczenia:</b><br>
- Opis sygnałów z wykorzystaniem funkcji skoku jednostkowego. <br>
- Proste i odwrotne przekształcenia Laplace'a. <br>
- Transmitancja operatorowa, wyznaczanie odpowiedzi na wymuszenia (bez wymuszeń harmonicznych). <br>
- Przekształcanie schematów blokowych. <br>
- Transmitancja widmowa, charakterystyki częstotliwościowe, wyznaczanie odpowiedzi ustalonych na wymuszenia harmoniczne. <br>
- Badanie stabilności układów liniowych -- kryteria algebraiczne (badanie równania charakterystycznego, metoda Routha-Hurwitza). <br>
- Badanie stabilności układów liniowych -- kryteria częstotliwościowe (kryterium Nyquista podstawowe i logarytmiczne, charakterystyki Bodego. <br>
- Metody oceny:
- Zaliczenie przedmiotu na podstawie 2 prac kontrolnych przeprowadzanych w czasie semestru (2/3 oceny końcowej) i łacznej oceny 2 serii zadań domowych (1/3 oceny końcowej).<br/><br>Szczegóły systemu oceniania przedmiotu publikowane są pod adresem:<br/>http://tmr.meil.pw.edu.pl (zakładka Dla Studentów)
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- <b>Literatura podstawowa i uzupełniająca:</b><br>
1. Olędzki. A. (red.): Zarys dynamiki i automatyki układów. OWPW 1991. <br>
2. Ogata. K.: Modern Control Engineering, Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey, 1997. <br>
3. Materiały dostarczone przez wykładowcę. <br>
4. Materiały na stronie http://tmr.meil.pw.edu.pl (zakładka Dla Studentów).
- Witryna www przedmiotu:
- http://tmr.meil.pw.edu.pl (zakładka Dla Studentów)
- Uwagi:
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Efekt NW123_W1
- Student zna pojęcie transformaty Laplace'a.
Weryfikacja: Kolokwium i oceniane prace domowe
Powiązane efekty kierunkowe:
AiR1_W12
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W01, T1A_W03, T1A_W04
- Efekt NW123_W2
- Student zna pojęcie transmitancji operatorowej i widmowej układu.
Weryfikacja: Kolokwium i oceniane prace domowe
Powiązane efekty kierunkowe:
AiR1_W09
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W02, T1A_W03, T1A_W04
- Efekt NW123_W3
- Student zna pojęcia: sprzężenie zwrotne, układ otwarty i układ zamknięty.
Weryfikacja: Kolokwium i oceniane prace domowe
Powiązane efekty kierunkowe:
AiR1_W09, AiR1_W15
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W02, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W02, T1A_W03
- Efekt NW123_W4
- Student zna ogólne twierdzenie o stabilności układów liniowych.
Weryfikacja: Kolokwium i oceniane prace domowe
Powiązane efekty kierunkowe:
AiR1_W01, AiR1_W09, AiR1_W15
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W01, T1A_W07, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W02, T1A_W03
- Efekt NW123_W5
- Student zna wybrane kryteria oceny stabilności układów liniowych.
Weryfikacja: Kolokwium i oceniane prace domowe
Powiązane efekty kierunkowe:
AiR1_W09, AiR1_W15
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W02, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W02, T1A_W03
- Efekt NW123_W6
- Student zna podstawy regulacji PID.
Weryfikacja: Kolokwium i oceniane prace domowe
Powiązane efekty kierunkowe:
AiR1_W09, AiR1_W15
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W02, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W02, T1A_W03
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Efekt NW123_U1
- Student potrafi dokonać transformaty Laplace'a wybranego sygnału technicznego.
Weryfikacja: Kolokwium i oceniane prace domowe
Powiązane efekty kierunkowe:
AiR1_U05
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U08, T1A_U09, T1A_U15
- Efekt NW123_U2
- Student potrafi wyznaczyć odpowiedź układu na typowe wymuszenia techniczne.
Weryfikacja: Kolokwium i oceniane prace domowe
Powiązane efekty kierunkowe:
AiR1_U05
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U08, T1A_U09, T1A_U15
- Efekt NW123_U3
- Student potrafi zastosować wybrane kryteria stabilności układów liniowych.
Weryfikacja: Kolokwium i oceniane prace domowe
Powiązane efekty kierunkowe:
AiR1_U05
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U08, T1A_U09, T1A_U15
- Efekt NW123_U4
- Student potrafi wymienić i zdefiniować podstawowe wskaźniki jakości regulacji.
Weryfikacja: Kolokwium i oceniane prace domowe
Powiązane efekty kierunkowe:
AiR1_U05, AiR1_U06
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U08, T1A_U09, T1A_U15, T1A_U07, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U14
- Efekt NW123_U5
- Student potrafi opisać co-najmniej jedną metodę doboru nastaw regulatora PID.
Weryfikacja: Kolokwium i oceniane prace domowe
Powiązane efekty kierunkowe:
AiR1_U10
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U08, T1A_U09