Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Podstawy automatyki I
Koordynator przedmiotu:
dr inż. Przemysław Ilczuk, mgr inż. Emilia Koper - Olecka, Wydział Transportu Politechniki Warszawskiej, Zakład Sterowania Ruchem i Infrastruktury Transportu
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Transport
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
TR.SIK407
Semestr nominalny:
4 / rok ak. 2019/2020
Liczba punktów ECTS:
2
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
65 godz., w tym: praca na wykładach 15 godz., praca na ćwiczeniach 15 godz., konsultacje 3 godz., studiowanie wiedzy z podstaw automatyki - Internet + literatura 10 godz., przygotowanie się do ćwiczeń 10, przygotowanie się do kolokwiów z wykładów i ćwiczeń 12 godz.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1,5 pkt. ECTS (36 godz., w tym: praca na wykładach 15 godz., praca na ćwiczeniach 15 godz., konsultacje 3 godz., udział w kolokwiach 3 godz.)
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 przedmiotu matematyka (analiza matematyczna, równania różniczkowe, funkcje i liczby zespolone, przekształcenia Laplace'a, interpretacja pochodnej i całki w odniesieniu do dynamiki zjawisk fizycznych).
Limit liczby studentów:
wykład: brak, ćwiczenia: 30 osób
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 oraz podstawy teorii regulacji: struktury i własności regulatorów oraz metody i kryteria doboru regulatorów.
Treści kształcenia:
Treść wykładu: Wprowadzenie do automatyki. Podstawowe pojęcia automatyki. Kategoria czasu. Rodzaje sterowania. Rodzaje układów automatyki. Człowiek a sterowanie. Model matematyczny układu dynamicznego. Transmitancja dynamicznego układu liniowego. Charakterystyki układów liniowych w dziedzinie czasu i częstotliwości. Pojęcie stanu układu dynamicznego. Metoda zmiennych stanu. Równania obiektu dynamicznego: równanie stanu i równanie wyjścia. Macierz transmitancji. Sterowalność i obserwowalność. Model układu regulacji. Sygnały regulatora. Własności układów automatycznej regulacji. Statyczny i astatyczny układ regulacji. Wskaźniki regulacji. Stabilność regulacji. Zapas stabilności. Identyfikacja obiektów sterowania. Zasady doboru regulatorów. Ćwiczenia obejmują przykłady i zadania obliczeniowe z zakresu wykładów.
Metody oceny:
Dwa kolokwia w trakcie semestru. Ocena odpowiedzi ustnych w trakcie ćwiczeń na poziomie "plusów" lub "minusów". Terminy kolokwiów są podawane na początku semestru, na pierwszych zajęciach z przedmiotu.
Egzamin:
nie
Literatura:
Wszelkie wydawnictwa (skrypty lub podręczniki akademickie) z zakresu podstaw automatyki. Możliwe źródła pod hasłem "podstawy automatyki" w Internecie,a następnie wskazanie konkretnego hasła lub słów kluczowych, np. stabilność układów dynamicznych. Zalecane pozycje literaturowe 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:
O ile nie powoduje to zmian w zakresie powiązań danego przedmiotu z efektami uczenia się w treściach kształcenia mogą być wprowadzane na bieżąco zmiany związane z uwzględnieniem najnowszych osiągnięć naukowych

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka 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 1., z wykładów i ćwiczeń, obejmuje 5 pytań: 3 pytania z materiału wykładowego i 2 zadania rachunkowe. Zaliczenie wymaga udzielenia poprawnych, pełnych i ścisłych nie wykraczających poza zakres merytoryczny pytania odpowiedzi na 2 pytania dotyczące wykładów i całkowicie poprawny wynik jednego z zadań rachunkowych.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: Tr1A_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG
Charakterystyka W02
Zna podstawowe matematyczne metody opisu własności obiektów statycznych i dynamicznych (na przykładzie obiektów liniowych), w tym metodę zmiennych stanu i równania 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 charakterystyki kierunkowe: Tr1A_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG
Charakterystyka 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., wykłady i ćwiczenia obejmuje 5 pytań: 2 pytania z materiału wykładowego i 3 zadania rachunkowe. Zaliczenie wymaga udzielenia poprawnej, pełnej i ścisłej nie wykraczające poza zakres merytoryczny pytania odpowiedzi na 1 pytanie dotyczące wykładów i całkowicie poprawne wyniki 2 zadań rachunkowych.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: Tr1A_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka U01
Umie wyznaczać transmitancję operatorową i moduł transmitancji, oraz transmitancję widmową, 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 charakterystyki kierunkowe: Tr1A_U23
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW, III.P6S_UW.4.o
Charakterystyka U02
potrafi wyznaczyć sterowalność, obserwowalnoś i stabilność obiektu dynamicznego na podstawie kryteriów analitycznych, potrafi sformułować równania obiektu dynamicznego posługując się fazowymi zmiennymi stanu.
Weryfikacja: kolokwium nr 2, w przypadku ćwiczeń realizacja zadań z udziałem studentów przy tablicy lub odpowiedzi studentów na zadawane pytania
Powiązane charakterystyki kierunkowe: Tr1A_U23
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW, III.P6S_UW.4.o

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka K01
Rozumie potrzebę uzupełnia wiedzy z automatyki, śledzi postępy techniki i technologii w automatyzacji transportu.
Weryfikacja: Obserwacja i zachowanie studenta w trakcie zajęć oraz sposób udzielania odpowiedzi na pytania kierowane do studentów w trakcie zajęć.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: Tr1A_K01
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_KK