Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Technika automatyzacji procesów
Koordynator przedmiotu:
Piotr Tatjewski
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Automatyka i Robotyka
Grupa przedmiotów:
Przedmioty techniczne - zaawansowane
Kod przedmiotu:
TAP
Semestr nominalny:
2 / rok ak. 2013/2014
Liczba punktów ECTS:
5
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
125 - udział w wykładach: 15 x 2godz. = 30 godz. - wykonanie zadań w laboratorium: 60 godz. (30godz. w laboratorium+30 godz. praca własna) - przygotowanie do egzaminu + konsultacje + udział w egzaminie: 30+2+3 = 35 godz.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
2.5
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
2.5
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt30h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Podstawy automatyki
Limit liczby studentów:
30
Cel przedmiotu:
Nauczenie rozumienia i projektowania struktur i algorytmów zaawansowanego sterowania (ACS - Advanced Control Systems) wielowymiarowymi procesami przemysłowymi i obiektami technicznymi
Treści kształcenia:
1. Warstwowa struktura sterowania: Schemat podstawowy i rozbudowany, dekompozycja procesu. Przykład modelowania, dekompozycji, optymalizacji i regulacji nadrzędnej. Funkcje poszczególnych warstw sterowania, sprzętowo-software’owe realizacje warstwowych struktur sterowania. 2. Regulacja zaawansowana PID: Regulatory PID (struktury, filtracja, anti-aliasing, anti-windup, feedforward). Nieliniowe algorytmy PID: gain scheduling, PID rozmyty. Regulacja wielopętlowa PID: struktura połączeń, metoda RGA, odsprzęganie pętli regulacyjnych. 3. Regulacja predykcyjna (MPC): Zasada działania. Predykcja wyjść modelem odpowiedzi skokowych, wielowymiarowy algorytm DMC analityczny i numeryczny, kompensacja zakłóceń. Algorytm analityczny i numeryczny GPC. Algorytmy predykcyjne z modelami równań stanu, z pomiarem lub estymacją stanu, z przyrostowym modelem równań stanu. Stabilność, dopuszczalność, strojenie algorytmów predykcyjnych. Nieliniowa regulacja predykcyjna: struktury NO, NSL, NPL, zastosowanie modeli rozmytych TS i neuronowych. 4. Dostrajanie punktu pracy: bieżące optymalizacyjne dostrajanie punktu pracy dla regulatorów MPC. Nadrzędny sterownik predykcyjny. 5. Diagnostyka: Autodiagnostyka elementów wykonawczych i pomiarowych, diagnostyka z wykorzystaniem modeli procesów. Regulacja tolerująca uszkodzenia. 6. Sprzęt i oprogramowanie systemów sterowania: Podstawowe klasy sprzętu sterującego: sterowniki programowalne, regulatory i stacje sterownicze, sterowanie w rozproszonym systemie sterowania (DCS), przykładowe systemy. Rola i zadania systemów oprogramowania SCADA.
Metody oceny:
egzamin, oceny laboratorium
Egzamin:
tak
Literatura:
1. P. Tatjewski: Sterowanie predykcyjne. Skrypt (internetowy), Politechnika Warszawska 2011 (opracowany w ramach PR PW). 2. P. Tatjewski: Sterowanie zaawansowane obiektów przemysłowych, struktury i algorytmy. EXIT, Warszawa 2002. 3. P. Tatjewski: Advanced Control of Industrial Processes. Springer, London 2007.
Witryna www przedmiotu:
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt TAP_W01
Wiedza dotycząca warstwowej struktury sterowania procesami przemysłowymi, zaawansowanych struktur regulacji PID jedno- i wielopętlowych, projektowania układów regulacji predykcyjnej wielowymiarowej analitycznych i numerycznych, dla różnych postaci liniowych modeli procesów i dla modeli nieliniowych, układów regulacji z optymalizacją punktu pracy i tolerancją awarii
Weryfikacja: egzamin, laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe: K_W03, K_W04, K_W05, K_W06, K_W07, K_W08, K_W09, K_W10
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W03, T2A_W07, T2A_W01, T2A_W03, T2A_W04, T2A_W05, T2A_W07, T2A_W01, T2A_W03, T2A_W04, T2A_W07, T2A_W03, T2A_W04, T2A_W07, T2A_W02, T2A_W03, T2A_W04, T2A_W07, T2A_W02, T2A_W03, T2A_W04, T2A_W07

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt TAP_U01
Umiejętność projektowania zaawansowanych układów regulacji PID procesów jedno- i wielowymiarowych, weryfikowanie projektu metodą symulacji.
Weryfikacja: egzamin, laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe: K_U08, K_U09, K_U14, K_U15, K_U17
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U08, T2A_U09, T2A_U15, T2A_U16, T2A_U18
Efekt TAP_U02
Umiejętność projektowania i analizy układów regulacji predykcyjnej procesów jedno- i wielowymiarowych, liniowych i nieliniowych, weryfikowanie projektu metodą symulacji komputerowej.
Weryfikacja: egzamin, laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe: K_U08, K_U09, K_U12, K_U14, K_U15, K_U17
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U08, T2A_U09, T2A_U12, T2A_U15, T2A_U16, T2A_U18
Efekt TAP_U03
Rozumienie funkcjonalności i programowania systemu SCADA.
Weryfikacja: laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe: K_U07, K_U08
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U07, T2A_U08

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt TAP_K01
Umiejętność wykonania złożonego zadania projektowania i weryfikacji projektu w pracy zespołowej.
Weryfikacja: laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe: K_K01
Powiązane efekty obszarowe: T2A_K06