Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Numerical modelling of control systems
Course of study:
2019/2020
Code:
RAIR-1-317-s
Faculty of:
Mechanical Engineering and Robotics
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Automatics and Robotics
Semester:
3
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr inż. Orkisz Paweł (orkisz@agh.edu.pl)
Module summary

W ramach prowadzonych zajęć student zapoznaje się z środowiskiem programistycznym LabVIEW. W ramach wykładów przedstawione zostaną podstawowe techniki programowania w tym środowisku. Ćwiczenia laboratoryjne służą nabyciu umiejętności praktycznej realizacji podstawowych programów w tym środowisku. Na bazie zdobytej wiedzy uczestnik zajęć będzie potrafił przeprowadzić samodzielnie eksperyment symulacyjny wybranego podukładu automatyki.

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: is able to
M_K001 Ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną i zespołu, a także jest gotowy podporządkować się zasadom pracy zespołowej. AIR1A_K01 Involvement in teamwork,
Execution of a project,
Activity during classes
Skills: he can
M_U001 Potrafi wykorzystać znane wzorce projektowe do budowy programu. AIR1A_U09 Test,
Activity during classes
M_U002 Potrafi obsługiwać interfejs środowiska LabVIEW, analizować przepływ danych oraz rozwiązywać problemy z zastosowaniem technik debugowania. AIR1A_U09 Test,
Activity during classes
M_U003 Potrafi zaimplementować działanie wirtualnych instrumentów oraz tworzyć aplikacje modułowe. AIR1A_U09, AIR1A_U10 Test,
Activity during classes
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Ma uporządkowaną wiedzę na temat programowania i budowy wirtualnych przyrządów pomiarowych. AIR1A_W12 Test
M_W002 Ma wiedzę dotyczącą pojęć z zakresu budowy struktur danych i oprogramowania. AIR1A_W12 Test
M_W003 Zna podstawowe modele i techniki programowania. AIR1A_W12 Test
Number of hours for each form of classes:
Sum (hours)
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
31 10 0 15 6 0 0 0 0 0 0 0
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
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Social competence
M_K001 Ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną i zespołu, a także jest gotowy podporządkować się zasadom pracy zespołowej. - - + + - - - - - - -
Skills
M_U001 Potrafi wykorzystać znane wzorce projektowe do budowy programu. - - + + - - - - - - -
M_U002 Potrafi obsługiwać interfejs środowiska LabVIEW, analizować przepływ danych oraz rozwiązywać problemy z zastosowaniem technik debugowania. - - + + - - - - - - -
M_U003 Potrafi zaimplementować działanie wirtualnych instrumentów oraz tworzyć aplikacje modułowe. - - + + - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Ma uporządkowaną wiedzę na temat programowania i budowy wirtualnych przyrządów pomiarowych. + - - - - - - - - - -
M_W002 Ma wiedzę dotyczącą pojęć z zakresu budowy struktur danych i oprogramowania. + - - - - - - - - - -
M_W003 Zna podstawowe modele i techniki programowania. + - - - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 80 h
Module ECTS credits 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 31 h
Preparation for classes 15 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 12 h
Realization of independently performed tasks 22 h
Module content
Lectures (10h):

Wprowadzenie do wirtualnych przyrządów pomiarowych,
Nawigacja w LabVIEW, tworzenie VI,
Grupowanie danych, zarządzanie zasobami,
Tworzenie aplikacji modułowych,
Podstawowe modele i techniki programowania,
Obsługa zdarzeń, obsługa błędów,
Sterowanie interfejsem użytkownika,
Operacje na plikach, tworzenie podprogramów,
Tworzenie i dystrybucja aplikacji, preinstalacja aplikacji na urządzenia z procesorem RT.

Laboratory classes (15h):

1. Praktyczne zastosowanie struktur i instrukcji taktujących.
2. Zastosowanie operacji numerycznych, operacji na tablicach oraz klastrach.
3. Zapis danych na dysku twardym, wykorzystanie operacji na ciągach znaków oraz instrukcji konwersji danych.
4. Wykorzystanie funkcji obsługi błędów, podział programu na podprogramy, implementacja zewnętrznych bibliotek.
5. Architektura klient serwer, programowanie wielowątkowe zastosowanie operacji na zmiennych lokalnych globalnych oraz sieciowych.
6. Programowanie wielowątkowe, zastosowanie mechanizmu referencji.
7. Praktyczne zastosowanie mechanizmu synchronizacji wątków kolejki, semafory oraz przerwania.
8. Kolokwium sprawdzające wiedzę 1h

Project classes (6h):
Projekt

1. Podstawy rozwiązywania zadań sekwencyjnych 2h
2. Praktyczne rozwiązanie zadania sekwencyjnego (wykorzystanie wielowątkowej architektury sprzętu) 4h

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Lectures: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Laboratory classes: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
  • Project classes: Studenci wykonują zadany projekt samodzielnie, bez większej ingerencji prowadzącego. Ma to wykształcić poczucie odpowiedzialności za pracę w grupie oraz odpowiedzialności za podejmowane decyzje.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Ocena z laboratorium
4 punkty za każde z siedmiu ćwiczeń,
22 za kolokwium (10 test, 12 zadanie praktyczne)
Zaliczenie laboratorium – minimum 26 punktów + obecność

Ocenianie z projektu
20 punktów za zadanie (10 za poprawność działania, 5 za architekturę, 5 za opis)
Zaliczenie projektu – minimum 11 punktów + obecność

Egzamin – brak

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: No
    – Participation rules in classes: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Laboratory classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu.
  • Project classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci wykonują prace praktyczne mające na celu uzyskanie kompetencji zakładanych przez syllabus. Ocenie podlega sposób wykonania projektu oraz efekt końcowy.
Method of calculating the final grade:

Warunkiem koniecznym uzyskania pozytywnej oceny końcowej są pozytywne oceny z ćwiczeń Laboratoryjnych i Projektowych..
Ocena końcowa jest obliczana na podstawie średniej ważonej z ćwiczeń Laboratoryjnych i Projektowych.
OKS=OL*WL+OP*WP
gdzie:
OL – ocena z Ćwiczeń Laboratoryjnych WL – waga Laboratorium = 0,7
OP – ocena z Ćwiczeń Projektowych WP – waga z Ćwiczeń Projektowych = 0,3
OKS – wartość średniej ważonej dla oceny końcowej
OK – ocena Końcowa
Ocena końcowa OK będzie wyznaczona przy uwzględnieniu następujących progów wartości średniej ważonej OKS (minimalna wartość OKS) dla oceny końcowej
dst – 3,0 pdst – 3,26 db – 3,76 pdb – 4,26 bdb – 4,76
Dodatkowym atutem będzie Zdany egzamin CLAD (NI Certified LabVIEW Associate Developer).

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Możliwość odrobienia dwóch spotkań w ramach wykonania zadań dodatkowych po konsultacjach z prowadzącym
Odrabianie ćwiczeń każdorazowo po indywidualnym ustaleniu z prowadzącym.
25% nieobecności skutkuje brakiem możliwości uzyskania zaliczenia.

Prerequisites and additional requirements:

Brak

Recommended literature and teaching resources:

1. Robert H. King, 2009, Introduction to data acquisition with LabVIEW.
2. LabVIEW Core 1, Core 2
3. S. Sumathi, P. Surekha, LabVIEW based Advanced Instrumentation Systems, Springer; 2007; ISBN-10: 3540485007; ISBN-13: 978-3540485001

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

1. Badania eksperymentalne i symulacyjne amortyzatora hydraulicznego — Experimental testing and simulation of a hydraulic shock absorber / J. KONIECZNY, J. KOWAL, J. PLUTA, A. PODSIADŁO // Pomiary, Automatyka, Kontrola / Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich. Sekcja Metrologii, Polskie Stowarzyszenie Pomiarów Automatyki i Robotyki POLSPAR ; ISSN 0032-4140. — 2004 nr 1 wyd. spec., s. 45–48. — Bibliogr. s. 48.
2. Modelowanie, analiza i synteza sterowania zawieszeniami pojazdów – wybrane zagadnienia — [Modeling, analysis and synthesis of suspension vehicles control – selected problems] / red. J. KONIECZNY ; [aut.]: J. KOWAL, J. KONIECZNY, J. SNAMINA, M. SIBIELAK, B. KARWAT, W. RĄCZKA, R. KORZENIOWSKI, P. ORKISZ, M. ZAWARTKA, A. SMOTER. — Kraków : Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie. Katedra Automatyzacji Procesów, 2016. — 158, 1 s.. — (Monografie Katedry Automatyzacji Procesów AGH w Krakowie ; 17). — Bibliogr. s. 155–159. — ISBN: 978-83-64755-19-4

Additional information:

Uczestnik zajęć może przystąpić do nieobowiązkowego egzaminu CLAD (NI Certified LabVIEW Associate Developer).