- Nazwa przedmiotu:
- Podstawy automatyki I
- Koordynator przedmiotu:
- prof. nzw. Wiesław Zabłocki, Politechnika Warszawska, Wydział Transportu, Zakład Sterowania Ruchem
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Transport
- Grupa przedmiotów:
- Obowiązkowe
- Kod przedmiotu:
- TR.NIK406
- Semestr nominalny:
- 4 / rok ak. 2014/2015
- Liczba punktów ECTS:
- 2
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 52 godziny, w tym:
1) praca na wykładach: 9 godz.,
2) praca na ćwiczeniach: 9 godz.,
3) studiowanie literatury przedmiotu: 10 godz.,
4) przygotowanie do kolokwiów: 22 godz.,
5) konsultacje: 2 godz.
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 1) praca na wykładach: 9 godz.,
2) praca na ćwiczeniach: 9 godz.,
3) konsultacje: 2 godz.,
4) udział w kolokwiach: 5,
Razem: 25 godz.,
Punkty: 25/52*2=0,96,
Przyjęto: 1 punkt
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 0
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład15h
- Ćwiczenia15h
- Laboratorium0h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Znajomość materiału z matematyki
1. analiza matematyczna (przebieg zmienności funkcji i wyznaczanie granicy funkcji), 2. równania różniczkowe,
3. funkcje i liczby zespolone, 4. przekształcenie Laplace'a, 5. interpretacja pochodnej i całki w odniesieniu do dynamiki zjawisk i procesów.
- Limit liczby studentów:
- Nie określa się
- Cel przedmiotu:
- Poznanie wiedzy obejmującej podstawowe struktury sterowania, własności obiektów dynamicznych, wyznaczanie wyrażeń na transmitancję operatorową i widmową, wyznaczanie charakterystyk obiektów dynamicznych oraz poznanie metod opisu i określania własności obiektów dynamicznych i kryteriów analitycznych sterowalności, obserwowalności i stabilności. Ponadto poznanie wiedzy obejmującej podstawy teorii regulacji: struktury i własności regulatorów oraz metody i kryteria doboru regulatorów.
- Treści kształcenia:
- Treść wykładu:
1. Wprowadzenie do przedmiotu.
2. Układ dynamiczny i charakterystyki układu dynamicznego.
3. Analiza układów dynamicznych.
4. Układy regulacji.
Treść ćwiczeń to przykłady i zadania obliczeniowe z zakresu wykładów obejmujące:
1. Podstawy rachunku operatorowego, transmitancja operatorowa i widmowa.
2. Transmitancja a charakterystyki układów dynamicznych.
3. Transmitancja zastępcza i równania wektorowo -macierzowe.
4. Stan układu, sterowalność, obserwowalność i stabilność.
5. Podstawowe człony dynamiczne.
- Metody oceny:
- Dwa kolokwia w trakcie semestru obejmujące odpowiednio materiał wykładu i ćwiczeń (przy założeniu, że wykłady realizowane są jako pierwsza sekwencja zajęć, a ćwiczenia jako druga sekwencja zajęć).
I kolokwium na ostatnim wykładzie obejmuje materiał wykładowy.
II kolokwium na ostatnich ćwiczeniach obejmujące materiał z ćwiczeń i wykładów.
Terminy kolokwiów zostaną podane na pierwszym wykładzie (tj. na pierwszych zajęciach w semestrze).
Ćwiczenia: oceny z odpowiedzi ustnych w trakcie zajęć.
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- Wszelkie wydawnictwa (skrypty lub podręczniki akademickie) z zakresu podstaw automatyki. Możliwe źródła pod hasłem "podstawy automatyki" w Internecie.
Zlecane pozycje to:
1. Dębowski A., Automatyka, podstawy teorii, WNT, Warszawa 2008,
2. Gessing R., Podstawy automatyki, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2001,
3. Mazurek J., Vogt H., Żydanowicz W., Podstawy automatyki, WPW, Warszawa 2006.
- Witryna www przedmiotu:
- www2.wt.pw.edu.pl/~zab
- Uwagi:
- Przedmiot zintegrowany, tzn, że wykłady i ćwiczenia stanowią jeden przedmiot.
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Efekt W01
- zna i rozumie podstawowe pojęcia automatyki oraz posiada wiedzę o metodach klasyfikacji podstawowych obiektów automatyki, zna pojęcia i definicje przekształcenia Laplace'a, transmitancji operatorowej oraz podstawowe twierdzenia rachunku operatorowego.
Weryfikacja: kolokwium nr 1, wykład i ćwiczenia
Powiązane efekty kierunkowe:
Tr1A_W06, Tr1A_W01
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W02, InzA_W05, T1A_W01, T1A_W07, InzA_W02
- Efekt W02
- Zna podstawowe matematyczne metody opisu własności obiektów statycznych i dynamicznych (na przykładzie obiektów liniowych), w tym metodę zmiennych stanu i równania stanu obiektu dynamicznego, zna pojęcie, definicje i wzór macierzy transmitancji oraz pojęcia i wyrażenia równania i wielomianu charakterystycznego.
Weryfikacja: kolokwium nr 1, wykład i ćwiczenia
Powiązane efekty kierunkowe:
Tr1A_W06
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W02, InzA_W05
- Efekt W03
- zna strukturę i opis matematyczny układu regulacji oraz wyrażenia na transmitancje układu regulacji, zna wskaźniki jakości regulacji oraz pojęcie zapasu stabilności, umie sformułować warunek fazy i amplitudy, zna podstawowe zasady identyfikacji obiektów i doboru regulatorów.
Weryfikacja: kolokwium nr 2, wykład i ćwiczenia
Powiązane efekty kierunkowe:
Tr1A_W06
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W02, InzA_W05
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Efekt U01
- umie wyznaczać transmitancję operatorową i moduł transmitancji, oraz transmitancję widmową, potrafi korzystać z tablicy transformat i oryginałów, potrafi wyznaczyć charakterystyki skokowe i częstotliwościowe oraz określać własności obiektów na podstawie tych charakterystyk.
Weryfikacja: kolokwium nr 1, w przypadku ćwiczeń realizacja zadań z udziałem studentów przy tablicy lub odpowiedzi studentów na zadawane pytania
Powiązane efekty kierunkowe:
Tr1A_U23
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U16, InzA_U08
- Efekt U02
- potrafi wyznaczyć sterowalność, obserwowalność i stabilność obiektu dynamicznego na podstawie kryteriów analitycznych, potrafi sformułować równania obiektu dynamicznego posługując się fazowymi zmiennymi stanu, potrafi określić zasady doboru członów korekcyjnych dla układu regulacji.
Weryfikacja: kolokwium nr 2, w przypadku ćwiczeń realizacja zadań z udziałem studentów przy tablicy lub odpowiedzi studentów na zadawane pytania
Powiązane efekty kierunkowe:
Tr1A_U23
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U16, InzA_U08
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Efekt K01
- rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie, uzupełnia wiedzę z automatyki
Weryfikacja: Pytania z zakresu kompetencji kierowane do studentów w trakcie zajęć
Powiązane efekty kierunkowe:
Tr1A_K01
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_K01
- Efekt K02
- potrafi myśleć i przekazywać wiedzę współpracując w zespole
Weryfikacja: Pytania z zakresu kompetencji kierowane do studentów w trakcie zajęć
Powiązane efekty kierunkowe:
Tr1A_K03
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_K03