Informacje ogólne:
Rocznik:
2012/2013
Kod:
EAR-2-276-KS-s
Nazwa:
Projektowanie ukladów automatyki
Wydział:
Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Komputerowe systemy sterowania
Kierunek:
Automatyka i Robotyka
Semestr:
2
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
Kowalewski Adam (ako@ia.agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
Rotter Paweł (rotter@agh.edu.pl)
dr inż. Baranowski Jerzy (jb@agh.edu.pl)
Opisy efektów kształcenia dla modułu
Kod EKM Student, który zaliczył moduł wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 zna i rozumie pojęcia związane z automatyką AR2A_W01, AR2A_W04 Egzamin,
Wykonanie ćwiczeń,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W002 Zna modele w przestrzeni stanu dla typowych procesów ciągłych i ich przykłady praktyczne AR2A_W01, AR2A_W04, AR2A_W13 Egzamin,
Wykonanie ćwiczeń,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W003 Dysponuje wiedzą z zakresu zasad modelowania matematycznego obiektów sterowania AR2A_W01, AR2A_W04 Egzamin,
Wykonanie ćwiczeń,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W004 Dysponuje wiedzą z zakresu zasad projektpwania układów regulacji automatycznej AR2A_W01, AR2A_W04 Egzamin,
Wykonanie ćwiczeń,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Umiejętności
M_U001 Potrafi zaprojektować poprawnie działający układ regulacji automatycznej AR2A_U06, AR2A_U08, AR2A_U12 Wykonanie ćwiczeń
M_U002 Potrafi zastosować zaawansowane narzędzia programistyczne wspomagające projektowanie układów automatyki (np. MATLAB/SIMULINK) AR2A_U06, AR2A_U09, AR2A_U12 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U003 Potrafi opisać zachowanie się układu sterowania w dziedzinie czasu i częstotliwości AR2A_U06, AR2A_U08, AR2A_U09, AR2A_U11 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Kompetencje społeczne
M_K001 Zna i rozumie rolę układów automatyki w zastosowaniach przemysłowych AR1A_K02, AR2A_K02 Egzamin
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. audyt.
Ćwicz. lab.
Ćwicz. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt.
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 zna i rozumie pojęcia związane z automatyką + - - - - - - - -
M_W002 Zna modele w przestrzeni stanu dla typowych procesów ciągłych i ich przykłady praktyczne + - - - - - - - -
M_W003 Dysponuje wiedzą z zakresu zasad modelowania matematycznego obiektów sterowania + - - - - - - - -
M_W004 Dysponuje wiedzą z zakresu zasad projektpwania układów regulacji automatycznej + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Potrafi zaprojektować poprawnie działający układ regulacji automatycznej - + + - - - - - -
M_U002 Potrafi zastosować zaawansowane narzędzia programistyczne wspomagające projektowanie układów automatyki (np. MATLAB/SIMULINK) - + + - - - - - -
M_U003 Potrafi opisać zachowanie się układu sterowania w dziedzinie czasu i częstotliwości - + + - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Zna i rozumie rolę układów automatyki w zastosowaniach przemysłowych + - - - - - - - -
Treść modułu kształcenia (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

1. Przypomnienie wiadomości podstawowych:
Podstawowe pojęcia związane z automatyką (obiekt, układ regulacji proces technologiczny), typy systemów sterowania stosowanych w praktyce.
Podstawowe własności obiektów i układów regulacji automatycznej. Własności statyczne: charakterystyka statyczna i dynamiczna, typowe nieliniowości, metody linearyzacji, opis dynamiki obiektu regulacji z wykorzystaniem rachunku operatorowego
2. Specyfikacja zadanai regulacji. Cele regulacji i ich formalizacja teoretyczna. Dobór wsaźników jakości regulacji i i specyfikacja ograniczeń sterowania. Specyfikacja obiektu sterowania.
3.Zasady modelowania matematycznego obiektów sterowania. Modele wejściowo-wyjściowe i w przestrzeni stanu. Modele w przestrzeni stanu dla przykładowych typowych procesów ciągłych: procesu mieszania, wymiany ciepła w wymienniku typu “rura w rurze”, procesu transportu, procesów dyfuzji.
4. Regulatory z wyjściem ciągłym typu PID. Wskaźniki jakosci bazujące na odpowiedzi skokowej Całkwoe kryteria jakości regulacji. Metody doboru nastaw regulatorów PID.
5.Zasady regulacji obiektów cieplnych. Modelowanie i symulacja podstawowych obiektów cieplnych. Wymagania pomiarowe. Dobór czujników temperatury i energii. Elementy wykonawcze w regulacji procesów cieplnych. Projektowanie struktury układów regulacji metodami symulacyjnymi.
6. Metody projektowania układów regulacji automatycznej. Projektowanie metodą charakterystyk częstotliwościowych i metodą miejsc geometrycznych pierwiastków. projektowanie oparte na wskaźnikach całkowych. projektowanie metodą przestzeni stanówDobór nastaw reglatorów dla rozważanyc metod projektowania.

Ćwiczenia audytoryjne:

1. Zasady regulacji natężenia przepływu i projektowanie układu regulacji od strony technicznej
2.Zagadnienia niezawodnosci sterowania dla wybranych procesów.
3. Cyfrowa realizacja regulatora PID,
4.Zasady sterowania elektrycznymi układami napędowymi

Ćwiczenia laboratoryjne:

Cwiczenia laboratoryjne obejmują kontynuację, rozwinięcie i weryfikację symulacyjną zagadnień rozważanych n aćwiczeniach audytoryjnych, a w szczególności:
1.Zasady regulacji rzeczywistą wielkością fizyczną na przykładach: sterowania natężeniem przepływu i sterowania napędami elektrycznymi,
i projektowania układu regulacji od strony technicznej z uwzględnieniem dynamiki wykonawczych
2.Projektowania układów sterowania z uwzglednieniem zagadnień niezawodnosci działania systemu.
3. Zagadnienia cyfrowa realizacji algorytmów regulacyjnych PID,

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 150 godz
Punkty ECTS za moduł 5 ECTS
Udział w ćwiczeniach audytoryjnych 30 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 30 godz
Udział w wykładach 30 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 30 godz
Przygotowanie do zajęć 30 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa to średnia z z ocen: z

Wymagania wstępne i dodatkowe:

znajomość równań różniczkowych, transformaty Laplace’a i liczb zespolonych oraz podstawowych zagadnień z zakresu Podstaw Automatyki

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1 Findeisen W. (red) “Poradnik Inżyniera Automatyka”
2 Gutenbaum J. “Problemy teroii regulatorów” WNT 1975

Informacje dodatkowe:

Brak