Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Systems theory
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RAIR-2-104-AM-s
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Automatyka i metrologia
Kierunek:
Automatyka i Robotyka
Semestr:
1
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Angielski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr hab. inż, prof. AGH Martynowicz Paweł (pmartyn@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Moduł obejmuje podstawowe pojęcia teorii systemów, opis i modelowanie złożonych systemów, procesów i struktur, systemy wspomagające, narzędzia, metody badawcze, algorytmy i systemy sterowania oraz ich implementację w środowisku symulacyjnym i sprzętowym.

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 ma wiedzę w zakresie opisu i modelowania złożonych, systemów, procesów i struktur, agregacji i decentralizacji, systemów wspomagających, narzędzi i metod badawczych, struktur systemów sterowania. AIR2A_W01 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium
M_W002 ma wiedzę w zakresie optymalizacji projektowania maszyn i urządzeń oraz systemów sterowania. AIR2A_W01 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium
Umiejętności: potrafi
M_U001 potrafi przeprowadzić analizę systemu i syntezę układów sterowania, zastosować systemy wspomagające, narzędzia i metody badawcze. AIR2A_U06 Sprawozdanie,
Aktywność na zajęciach,
Kolokwium
M_U002 potrafi zastosować metody i narzędzia w projektowaniu, budowie, wytwarzaniu i sterowaniu maszyn i urządzeń. AIR2A_U06 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium,
Sprawozdanie
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 potrafi pracować w grupie w celu osiągnięcia założonego celu pracy AIR2A_K01 Aktywność na zajęciach,
Sprawozdanie
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
40 26 0 14 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 ma wiedzę w zakresie opisu i modelowania złożonych, systemów, procesów i struktur, agregacji i decentralizacji, systemów wspomagających, narzędzi i metod badawczych, struktur systemów sterowania. + - + - - - - - - - -
M_W002 ma wiedzę w zakresie optymalizacji projektowania maszyn i urządzeń oraz systemów sterowania. + - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 potrafi przeprowadzić analizę systemu i syntezę układów sterowania, zastosować systemy wspomagające, narzędzia i metody badawcze. - - + - - - - - - - -
M_U002 potrafi zastosować metody i narzędzia w projektowaniu, budowie, wytwarzaniu i sterowaniu maszyn i urządzeń. - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 potrafi pracować w grupie w celu osiągnięcia założonego celu pracy - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 82 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 40 godz
Przygotowanie do zajęć 20 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 15 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 5 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (26h):

Podstawowe pojęcia teorii systemów. Podejście systemowe do opisu złożonych procesów i struktur. Struktury systemów sterowania, agregacja i decentralizacja systemów. Wybrane zagadnienia optymalizacji. Wstęp do optymalizacji wielokryterialnej. Przykłady optymalizacji w projektowania i sterowaniu systemów. Systemy wspomagające, narzędzia i metody badawcze. Wybrane metody sterowania systemów.

Ćwiczenia laboratoryjne (14h):

Modelowanie i analiza liniowych i nieliniowych systemów dynamicznych. Analogowe i cyfrowe metody filtracji sygnałów. Wybrane algorytmy sterowania w wersji ciągłej (sterowanie liniowo-kwadratowe, predykcyjne, rozmyte). Systemy dyskretne, wybrane algorytmy sterowania w wersji dyskretnej. Podstawy programowania liniowego, metody poszukiwania minimum bez ograniczeń i z ograniczeniami. Optymalizacja wielokryterialna.

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 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:

Ćwiczenia laboratoryjne:
- zaliczenie w terminie podstawowym (I termin) = ocena z kolokwium zaliczeniowego skorygowana w
oparciu o wyniki zaliczenia poszczególnych ćwiczeń oraz aktywność Studenta na zajęciach; warunkiem
zaliczenia tej formy zajęć w I terminie jest uzyskanie oceny min. 3,0 z kolokwium zaliczeniowego i
zaliczenie 85% ćwiczeń (w uzasadnionych przypadkach, usprawiedliwionych zwolnieniem lekarskim, dopuszczalne jest jedno niezaliczone ćwiczenie),
- zaliczenie w terminie poprawkowym (II termin) = ocena z rozszerzonego poprawkowego kolokwium zaliczeniowego; warunkiem zaliczenia tej formy zajęć w II terminie jest uzyskanie oceny min. 3,0 z poprawkowego kolokwium zaliczeniowego oraz zaliczenie 85% ćwiczeń (w uzasadnionych przypadkach, usprawiedliwionych zwolnieniem lekarskim, dopuszczalne jest jedno niezaliczone ćwiczenie).

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 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 poprzez kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa jest to ocena z zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych.

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

Ćwiczenia laboratoryjne:
- odrobienie właściwego ćwiczenia w innym terminie zajęć (sposób podstawowy, po wcześniejszym
uzgodnieniu dostępności stanowisk laboratoryjnych z Prowadzącym),
- odrobienie właściwego ćwiczenia samodzielnie na gruncie wiedzy i umiejętności zdobytych na
wykładach oraz materiałów dodatkowych udostępnionych przez Prowadzącego, bądź odrobienie właściwego ćwiczenia indywidualnie lub grupowo z Prowadzącym w określonym przez niego terminie konsultacji lub terminie dodatkowym.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Kaczorek T.: Teoria sterowania i systemów. WN PWN. Warszawa, 1999.
2. Niederliński A.: Teoria systemów. Warszawa 1985.
3. Niederliński A. : Systemy i Sterowanie. Wstęp do automatyki i cybernetyki technicznej. PWN, 1983.
4. Szymczak Cz.: Elementy teorii projektowania. WNT. Warszawa, 1998.
5. Optimization Toolbox, MATLAB 7.5, The MathWorks, Inc., 2007.
6. Peschel M. P., Reidel C.: Polioptymalizacja: metody podejmowania decyzji kompromisowych w zagadnieniach inżynieryjno – technicznych. WNT. Warszawa, 1979.
7. Kaliszewski I.: Wielokryterialne podejmowanie decyzji, WNT, Warszawa 2008.
8. Kusiak J., Danielecka-Tułecka A., Oprocha P.: Optymalizacja, wybrane metody i przykłady zastosowań. PWN, 2009.
9. Kwiatkowska A. M.: Systemy wspomagania decyzji. PWN/MIKOM. Warszawa 2007.
10. von Bertalanffy L.: Ogólna teoria systemów, PWN, Warszawa 1984.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. B. Sapiński: Magnetorheological Dampers in Vibration Control, AGH, Kraków, 2006.
2. B. Sapiński: Real-Time Control of Magnetorheological Dampers in Mechanical Systems, AGH, Kraków, 2008.
3. B. Sapiński, M. Węgrzynowski, J. Nabielec: Magnetorheological damper–based positioning system with power generation, Journal of Intelligent Material Systems and Structures, 1-19, 2017.
4. B. Sapiński: Experimental study of a self-powered and sensing MR-damper-based vibration control system, Smart Materials and Structures, 20,105007, 2011.
5. H. Laalej, Z. Q. Lang, B. Sapiński, P. Martynowicz: MR damper based implementation of nonlinear damping for a pitch plane suspension system, Smart Materials and Structures, vol. 21, no. 4, s. 045006-1–045006-14, 2012.
6. P. Martynowicz: Development of Laboratory Model of Wind Turbine’s Tower-nacelle System with Magnetorheological Tuned Vibration Absorber, Solid State Phenomena, 208, 40-51, 2014.
7. M. Rosół, P. Martynowicz: Implementation of the LQG controller for a wind turbine tower-nacelle model with an MR tuned vibration absorber, Journal of Theoretical and Applied Mechanics, vol. 54, no. 4, s. 1109–1123, 2016.
8. P. Martynowicz: Vibration control of wind turbine tower-nacelle model with magnetorheological tuned vibration absorber, Journal of Vibration and Control, vol. 23, iss. 20, s. 3468–3489, 2017.
9. P. Martynowicz: Nonlinear optimal-based vibration control for systems with MR tuned vibration absorbers, Journal of Low Frequency Noise, Vibration and Active Control, Analytical methods for nonlinear vibration, DOI: 10.1177/1461348418819410, 2019.
10. P. Martynowicz: Real-time implementation of nonlinear optimal-based vibration control for a wind turbine model, Journal of Low Frequency Noise, Vibration and Active Control, Analytical methods for nonlinear vibration, DOI: 10.1177/1461348418793346, 2018.
11. B. Sapiński, M. Rosół, Ł. Jastrzębski : Measurement-control system for an automotive vehicle engine mount, International Carpathian Control Conference, 2015.

Informacje dodatkowe:

Brak