Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Control theory fundamentals
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RIME-2-206-WM-s
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Wytwarzanie mechatroniczne
Kierunek:
Inżynieria Mechatroniczna
Semestr:
2
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Angielski
Forma studiów:
Stacjonarne
Prowadzący moduł:
dr hab. inż. Smoczek Jarosław (smoczek@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

This course is designed to give students in engineering the ability to analyze and design linear and nonlinear feedback control systems. The numerous problems and examples represent the biological, ecological, economic control systems as well as electrical and mechanical.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 The student has knowledge in modeling of dynamic systems, analyzing and designing the linear and nonlinear feedback control systems, robust and adaptive control systems, and designing the control systems using soft computing techniques. Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Wykonanie projektu,
Wynik testu zaliczeniowego
M_W002 The student has knowledge in analyzing the control system performances in the time and frequency domain and analyzing the stability, controllability and observability of control systems. Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Wykonanie projektu,
Wynik testu zaliczeniowego
Umiejętności: potrafi
M_U001 The student has ability to carry out the synthesis of linear and nonlinear feedback control system, design the robust and adaptive control scheme, evaluate the performances of a closed-loop control system and analyze the control system stability, controllability and observability. Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Wykonanie projektu,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Wynik testu zaliczeniowego
M_U002 The student is able to apply the Matlab environment for modeling the dynamic systems, designing and simulating the automatic control system. Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
60 30 15 15 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 The student has knowledge in modeling of dynamic systems, analyzing and designing the linear and nonlinear feedback control systems, robust and adaptive control systems, and designing the control systems using soft computing techniques. + + - - - - - - - - -
M_W002 The student has knowledge in analyzing the control system performances in the time and frequency domain and analyzing the stability, controllability and observability of control systems. + + - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 The student has ability to carry out the synthesis of linear and nonlinear feedback control system, design the robust and adaptive control scheme, evaluate the performances of a closed-loop control system and analyze the control system stability, controllability and observability. + + + - - - - - - - -
M_U002 The student is able to apply the Matlab environment for modeling the dynamic systems, designing and simulating the automatic control system. - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 154 godz
Punkty ECTS za moduł 6 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 60 godz
Przygotowanie do zajęć 30 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 32 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 30 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (30h):

The general program of lecture and auditorium classes:

1. Introduction to control systems.
2. Mathematical models of systems.
3. State variable models.
4. The design of state variable feedback system.
5. Feedback control system characteristics.
6. The performance of feedback control systems.
7. The stability of linear feedback systems with time delay.
8. Frequency response methods.
9. Performance specifications in frequency domain.
10. The design of feedback control systems.
11. Robust control systems.
12. Digital control systems.
13. Introduction to intelligent control.

Practice exercises in the form of 10 quizzes: Self-pages review exercises developed to supplement chapter content and help students develop effective problem-solving strategies.

  • Matching: Intended to help students master new terminology introduced in the book.
  • True/False: Intended to ask students to think conceptually about the material presented.
  • Multiple/Choice: Intended to provide students with extra practice on a wide array of problems

Some homework and projects results will be presented in oral and written interactive reports.

Ćwiczenia audytoryjne (15h):

Practice exercises in the form of 10 quizzes: Self-pages review exercises developed to supplement chapter content and help students develop effective problem-solving strategies.

  • Matching: Intended to help students master new terminology introduced in the book.
  • True/False: Intended to ask students to think conceptually about the material presented.
  • Multiple/Choice: Intended to provide students with extra practice on a wide array of problems

Some homework and projects results will be presented in oral and written interactive reports.

Ćwiczenia laboratoryjne (15h):

Laboratory classes:

Matlab/Simulink-based:
- modeling and simulating dynamic systems,
- control system design using classical, modern and soft computing-based techniques,
- control system simulation and performances analysis.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia audytoryjne: Podczas zajęć audytoryjnych studenci na tablicy rozwiązują zadane wcześniej problemy. Prowadzący na bieżąco dokonuje stosowanych wyjaśnień i moderuje dyskusję z grupą nad danym problemem.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: 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.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Condition of gaining credit:
Auditorium classes: participation in classes, passing quizzes and two projects
Laboratory classes: participation in classes, completion of all laboratory exercises (individual/team
reports)
Condition to take exam: passing auditorium and laboratory part

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: 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.
  • Ćwiczenia audytoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci przystępując do ćwiczeń są zobowiązani do przygotowania się w zakresie wskazanym każdorazowo przez prowadzącego (np. w formie zestawów zadań). Ocena pracy studenta może bazować na wypowiedziach ustnych lub pisemnych w formie kolokwium, co zgodnie z regulaminem studiów AGH przekłada się na ocenę końcową z tej formy zajęć.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: 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. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Final grade: the weighted average of grades from exam, 10 quizzes, 2 projects and laboratory classes.

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

Students who have missed class should contact with the instructor (during his consultation hours or
next class meeting) and ask him how to make up missed work.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

No special requirements.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

R. C. Dorf, R. H. Bishop, Modern Control Systems, 11th Edition, Prentice Hall, 2008.
J. J. DiStefano, A. R. Stubberud, I. J. Williams, Feedback and Control Systems, Schaum’s Outline Series, McGraw-Hill, Inc., 1995.
K. M. Passino, S. Yurkovich, Fuzzy Control. Addison Wesley Longman, Inc., 1998
M.S. Stachowicz, L. Beall, Fuzzy Logic Package for Mathematica, Version 5.2, Wolfram Research, Inc., 2003.
N. S. Nise, Control Systems Engineering, 6 Ed., John Wiley @ Sons, Inc. 2011.
K. Ogata, Modern Control Engineering, 5 Ed. Prentice Hall, 2010.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Individuals with any disability, either permanent or temporary, which might affect performance in this class are encouraged to inform the instructor at the start of the quarter. Adaptation of methods, materials, or testing may be made as required to provide for equitable participation.