Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Fundamentals of Control Engineering
Course of study:
2018/2019
Code:
JIS-1-041-s
Faculty of:
Physics and Applied Computer Science
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Applied Computer Science
Semester:
0
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
prof. dr hab. inż. Kulczycki Piotr (kulczycki@agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr inż. Łukasik Szymon (slukasik@agh.edu.pl)
prof. dr hab. inż. Kulczycki Piotr (kulczycki@agh.edu.pl)
dr inż. Gołuńska Dominika (golunska@agh.edu.pl)
Module summary

Tematyka obejmuje podstawy inżynierii sterowania obiektami technicznymi, w nawiązaniu do interdyscyplinarnych badań systemowych. Szczegółowo rozważane są regulatory 2-położeniowe, PID i optymalne.

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K001 Praca zespołowa IS1A_K01 Activity during classes
M_K002 Profesjonalność i etyka IS1A_K02, IS1A_K01 Activity during classes
M_K003 Konieczność ustawicznego samokształcenia IS1A_K01 Activity during classes
Skills
M_U001 Synteza i analiza klasycznych układów sterowania. IS1A_U05, IS1A_U01 Oral answer
M_U004 Zastosowanie aspektów inżnierii sterowania, optymalizacji i wspomagania decyzji do praktycznych zagadnień technicznych. IS1A_U06, IS1A_U05, IS1A_U07 Oral answer
M_U005 Pozyskiwanie informacji ze źródeł różnego typu oraz prezentacja zagadnienia badawczego i uzyskanych wyników. IS1A_U03, IS1A_U01, IS1A_U02 Oral answer
Knowledge
M_W001 Znajomość podstawowych metod inżynierii sterowania. IS1A_W01, IS1A_W06 Oral answer
M_W002 Wiedza na temat systemów dynamicznych i ich modelowania. IS1A_W01 Oral answer
M_W003 Podstawowe aspekty współczesnych komputerowych systemów sterowania. IS1A_W01 Oral answer
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K001 Praca zespołowa - - + + - - - - - - -
M_K002 Profesjonalność i etyka + - + - - - - - - - -
M_K003 Konieczność ustawicznego samokształcenia + - - + - - - - - - -
Skills
M_U001 Synteza i analiza klasycznych układów sterowania. + - + + - - - - - - -
M_U004 Zastosowanie aspektów inżnierii sterowania, optymalizacji i wspomagania decyzji do praktycznych zagadnień technicznych. + - + + - - - - - - -
M_U005 Pozyskiwanie informacji ze źródeł różnego typu oraz prezentacja zagadnienia badawczego i uzyskanych wyników. + - + + - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Znajomość podstawowych metod inżynierii sterowania. + - + + - - - - - - -
M_W002 Wiedza na temat systemów dynamicznych i ich modelowania. + - + + - - - - - - -
M_W003 Podstawowe aspekty współczesnych komputerowych systemów sterowania. + - - - - - - - - - -
Module content
Lectures:
  1. Wprowadzenie

    Przedmiot i rys historyczny inżynierii sterowania.

  2. Pojęcia wstępne

    Model obiektu sterowania.
    Podstawowe człony dynamiczne.

  3. Klasyczna technika regulacji

    Regulatory dwu- i trójpołożeniowe.
    Regulatory PID.

  4. Sterowanie optymalne

    Optymalizacja, zagadnienie sterowania optymalnego.
    Sterowanie optymalne z kwadratowym wskaźnikiem jakości.
    Temat opcjonalny: sterowanie czasowooptymalne.

  5. Współczesne trendy inżynierii sterowania

    Sterowanie odporne i adaptacyjne.
    Wykrywanie uszkodzeń w systemach zautomatyzowanych.
    Struktury hierarchiczne.
    Systemy agentowe.
    Komputerowe układy automatyki. Rola technik informacyjnych.

Laboratory classes:
Laboratorium

Zajęcia wprowadzające.
Podstawowe człony dynamiczne.
Regulator dwupołożeniowy.
Regulator PID.
Sterowanie optymalne z kwadratowym wskaźnikiem jakości.
Temat opcjonalny: sterowanie czasowooptymalne.
Zajęcia zaliczeniowe.

Project classes:
Projekt

Opracowanie zagadnień zgodnych z tematyką wykładu, według indywidualnych ustaleń.
Sprawdzian wiadomości z przedmiotu.

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 90 h
Module ECTS credits 3 ECTS
Participation in lectures 30 h
Participation in laboratory classes 15 h
Preparation for classes 15 h
Realization of independently performed tasks 10 h
Preparation of a report, presentation, written work, etc. 14 h
Participation in project classes 6 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Ocena z ustnego sprawdzianu wiadomości z przedmiotu, przy uwzględnieniu oceny z laboratorium.

Prerequisites and additional requirements:

Wiedza z zakresu matematyki na poziomie nabytym na I roku.
Umiejętność użytkowania sprzętu komputerowego.

Recommended literature and teaching resources:

Kaczorek, T., Teoria sterowania i systemów, PWN (lub inne tego autora).
Bubnicki, Z., Teoria i algorytmy sterowania, PWN.
Pełczewski, W., Teoria sterowania, WNT.

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

- Książki:
1. P. Kulczycki, „Czasowooptymalne sterowanie stochastyczne nieciągłym układem dynamicznym”, WPK, Kraków, 1992.
2. P. Kulczycki, „Wykrywanie uszkodzeń w systemach zautomatyzowanych metodami statystycznymi”, Alfa, Warszawa, 1998.
- Wybrane publikacje w czasopismach z listy JCR:
1. P. Kulczycki, „Almost certain time-optimal positional control”, IMA Journal of Mathematical Control and Information, vol. 13, nr 1, ss. 63-77, 1996.
2. P. Kulczycki, „A Random Approach to Time-Optimal Control”, Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control, vol. 121, nr 3, ss. 542-543, 1999.
3. P. Kulczycki, „Fuzzy Controller for Mechanical Systems”, IEEE Transactions on Fuzzy Systems, vol. 8, nr 5, ss. 645-652, 2000.
4. P. Kulczycki, R. Wisniewski, „Fuzzy controller for a system with uncertain load”, Fuzzy Sets and Systems, vol. 131, nr 2, ss. 185-195, 2002.
5. R. Wisniewski, P. Kulczycki, „Rotational Motion Control of a Spacecraft”, IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 48, nr 4, ss. 643-646, 2003.
6. P. Kulczycki, M. Charytanowicz, „Asymmetrical Conditional Bayes Parameter Identification for Control Engineering”, Cybernetics and Systems, vol. 39, nr 3, ss. 229-243, 2008.

Additional information:

Nieobecności (także usprawiedliwione) na zajęciach z laboratorium wymagają odrobienia
w formie i terminie uzgodnionych z prowadzącym. Połowa zajęć nieusprawiedliwionych skutkuje
brakiem zaliczenia.