Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Projektowanie układów sterowania (projekt grupowy)
Koordynator przedmiotu:
Maciej Ławryńczuk
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Automatyka i Robotyka
Grupa przedmiotów:
Przedmioty techniczne
Kod przedmiotu:
PUST
Semestr nominalny:
6 / rok ak. 2019/2020
Liczba punktów ECTS:
6
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Udział w wykładach: 15 x 2 godz. = 30 godz. Udział w laboratoriach: 15 x 2 godz. = 30 godz. Praca własna: 60 godz. Udział w konsultacjach: 5 godz. Łączny nakład pracy studenta: 125 godz., co odpowiada 5 ECTS
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
3
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
2,5
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład0h
  • Ćwiczenia15h
  • Laboratorium30h
  • Projekt30h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
sterowanie procesów
Limit liczby studentów:
48
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest kompleksowe zaprojektowanie układów sterowania przykładowych procesów laboratoryjnych, które obejmuje otrzymanie modeli matematycznych, dobór na tej podstawie algorytmów regulacji, symulację i implementację układu regulacji oraz ocenę efektywności jego pracy. Rozważa się następujące algorytmy regulacji: a) klasyczny jednopętlowy algorytm PID, b) algorytmy PID z pomiarem zakłóceń, c) wielowymiarowy algorytm PID z odsprzęganiem, d) liniowe algorytmy regulacji predykcyjnej typu DMC lub GPC w wersji jednowymiarowej i wielowymiarowej, d) nieliniowe rozmyte algorytmy PID, e) nieliniowe rozmyte algorytmy regulacji predykcyjnej, Prace projektowe mają na celu implementację wybranych algorytmów w środowisku Matlab/Simulink, dobór parametrów i badania porównawcze. Badania dotyczą rzeczywistości symulowanej. Następnie, w trakcie zajęć laboratoryjnych, algorytmy te zostają wykorzystane do sterowania rzeczywistymi obiektami laboratoryjnymi. Do implementacji algorytmów w laboratorium wykorzystuje się środowisko Matlab/Simulink, sterowniki programowalne lub systemy mikroprocesorowe. W czasie pracy studenci muszą pracować w grupie, przyjmując w niej różne role.
Treści kształcenia:
Treść ćwiczeń: 1. Algorytmy regulacji procesu jednowymiarowego, wpływ opóźnienia procesu na działanie algorytmu (1 godz.). 2. Algorytmy regulacji procesu jednowymiarowego z pomiarem zakłócenia (1 godz.). 3. Algorytmy regulacji procesu wielowymiarowego (2 godz.). 4. Rozmyte algorytmy regulacji procesu jednowymiarowego o istotnie nieliniowych właściwościach (1 godz.). 5. Symulacja i wizualizacja złożonego procesu (2 godz.). 6. Modelowanie i algorytmy regulacji złożonego procesu. Cykliczna kontrola postępów pracy studentów. Omawianie przyjętych rozwiązań, problemów oraz wyników prac. (8 godz.) Zakres laboratorium: 1. Implementacja, weryfikacja poprawności działania i dobór parametrów algorytmów regulacji procesu jednowymiarowego, wpływ opóźnienia procesu na działanie algorytmu (3 godz.). 2. Implementacja, weryfikacja poprawności działania i dobór parametrów algorytmów regulacji procesu jednowymiarowego z pomiarem zakłócenia (3 godz.). 3. Implementacja, weryfikacja poprawności działania i dobór parametrów algorytmów regulacji procesu wielowymiarowego (6 godz.). 4. Implementacja, weryfikacja poprawności działania i dobór parametrów algorytmów regulacji procesu jednowymiarowego o istotnie nieliniowych właściwościach (6 godz.). 5. Weryfikacja modeli, implementacja i dobór parametrów algorytmów regulacji oraz wizualizacja złożonego procesu (12 godz.). Zakres projektu: 1. Implementacja, symulacja i dobór parametrów algorytmów regulacji procesu jednowymiarowego, wpływ opóźnienia procesu na działanie algorytmu (3 godz.). 2. Implementacja, symulacja i dobór parametrów algorytmów regulacji procesu jednowymiarowego z pomiarem zakłócenia (3 godz.). 3. Implementacja, symulacja i dobór parametrów algorytmów regulacji procesu wielowymiarowego (6 godz.). 4. Implementacja, symulacja i dobór parametrów algorytmów regulacji procesu jednowymiarowego o istotnie nieliniowych właściwościach (6 godz.). 5. Modelowanie oraz implementacja i dobór parametrów algorytmów regulacji złożonego procesu (12 godz.).
Metody oceny:
laboratorium
Egzamin:
nie
Literatura:
M. Ławryńczuk: Projektowanie układów sterowania: materiały do ćwiczeń. Warszawa, 2017. M. Ławryńczuk: Sterowanie procesów. Warszawa, 2009. P. Tatjewski: Sterowanie zaawansowane obiektów przemysłowych, struktury i algorytmy. Warszawa, 2016.
Witryna www przedmiotu:
brak
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka PUST_W01
Znajomość metod syntezy i doboru parametrów algorytmów regulacji PID oraz algorytmów regulacji predykcyjnej
Weryfikacja: laboratorium, projekt
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W05, K_W13, K_W15
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG
Charakterystyka PUST_W02
Znajomość programów komputerowych służących do projektowania i symulacji algorytmów regulacji (np. Matlab/Simulink)
Weryfikacja: laboratorium, projekt
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W15
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka PUST_U01
Umiejętność eksperymentalnej identyfikacji modeli procesów dynamicznych
Weryfikacja: laboratorium, projekt
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U17, K_U26, K_U11, K_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe: III.P6S_UW.1.o, III.P6S_UW.2.o, III.P6S_UW.3.o, III.P6S_UW.4.o, I.P6S_UW
Charakterystyka PUST_U02
Umiejętność zaprojektowania i implementacji programowej w środowisku symulacyjnym oraz dla rzeczywistego procesu laboratoryjnego algorytmów regulacji PID oraz algorytmów regulacji predykcyjnej
Weryfikacja: laboratorium, projekt
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U25, K_U30, K_U12, K_U17, K_U19
Powiązane charakterystyki obszarowe: III.P6S_UW.2.o, III.P6S_UW.3.o, III.P6S_UW.4.o, I.P6S_UW, III.P6S_UW.1.o
Charakterystyka PUST_U03
Umiejętność wielokryterialnej oceny jakości regulacji układu regulacji.
Weryfikacja: laboratorium, projekt
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U11, K_U12, K_U13, K_U17
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW, III.P6S_UW.1.o, III.P6S_UW.2.o, III.P6S_UW.3.o, III.P6S_UW.4.o
Charakterystyka PUST_U04
Umiejętność posługiwania się programami komputerowymi służącymi do projektowania i symulacji algorytmów regulacji (np. Matlab/Simulink), umiejętność napisania własnych programów do symulacji dyskretnych algorytmów regulacji.
Weryfikacja: laboratorium, projekt
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U11, K_U12, K_U18
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW, III.P6S_UW.1.o, III.P6S_UW.2.o, III.P6S_UW.3.o, III.P6S_UW.4.o

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka PUST_K01
Rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie; potrafi inspirować i organizować proces uczenia się innych osób
Weryfikacja: laboratorium, projekt
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_K01
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka PUST_K02
Potrafi współdziałać i pracować w grupie, przyjmując w niej różne role
Weryfikacja: laboratorium, projekt
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_K03
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka PUST_K03
Potrafi odpowiednio określić priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub innych zadania
Weryfikacja: laboratorium, projekt
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_K04
Powiązane charakterystyki obszarowe: