Nazwa przedmiotu:
Zagadnienia cyfrowego sterowania i przetwarzania sygnałów
Koordynator przedmiotu:
Dr hab. inż. Bartłomiej Ufnalski
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Inżynieria Pojazdów Elektrycznych i Hybrydowych
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
-
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2020/2021
Liczba punktów ECTS:
2
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1) Liczba godzin kontaktowych/ 30 godzin, w tym: a) 30 godz. - wykład; b) 0 godz. - laboratorium; c) 0 godz. - konsultacje; 2) Praca własna studenta/ 30 godzin, w tym: a) 15 godz. – bieżące przygotowywanie się studenta do wykładu (samodzielna praca nad zagadnieniami wskazanymi przez prowadzącego); b) 15 godz. – przygotowywanie się studenta do dwóch testów; 3) RAZEM – 60 godz.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1 punktów ECTS – liczba godzin kontaktowych - 30, w tym: a) 26 godz.- wykład połączony z zadaniami rozwiązywanymi wspólnie podczas zajęć w MATLAB/Simulink; b) 4 godz. – zadania testowe na ocenę;
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
-
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
wiedza z matematyki, automatyki i modelowania układów dynamicznych
Limit liczby studentów:
Zgodnie z Rozporządzeniem Rektora PW
Cel przedmiotu:
Wiedza: Poznanie zagadnień cyfrowego sterowania i przetwarzania sygnałów. Umiejętności: Umiejętność opracowania kodu dyskretnego układu regulacji z regulatorem PID oraz cyfrowymi filtrami kondycjonującymi sygnały pomiarowe
Treści kształcenia:
Wykład. Definicja pochodnej funkcji po czasie Dlaczego w matematycznym opisie układów dynamicznych pojawia się pochodna po czasie – na przykładzie wybranych wielkości elektrycznych i mechanicznych Czym jest całkowanie w dziedzinie czasu i dlaczego pojawia się przy opisie związków pomiędzy wielkościami fizycznymi Opis podstawowych członów dynamicznych w dziedzinie ciągłej Regulator PID w dziedzinie ciągłej Jak działa mikrokontroler i dlaczego nie da się w nim zaimplementować bezpośrednio zależności dynamicznym zapisanych w dziedzinie ciągłej Przybliżony opis na podstawie ilorazu różnicowego występującego w definicji pochodnej Co robi solver np. Simulinkowy i na co należy zwrócić uwagę dobierając jego nastawy – dyskretyzacja ze zbyt dużym krokiem a niestabilność modelu Trzy podstawowe schematy dyskretyzacji Dyskretyzacja regulatora PID oraz członu inercyjnego Zagadnienie dokładności reprezentacji liczb – jak implementować człon dwuinercyjny: iloczyn członów jednoinercyjnych czy może inaczej Stabilność a koło jednostkowe Zamknięty układ regulacji z regulatorem cyfrowym – jak połączyć ze sobą świat dziedziny ciągłej (obiekt regulacji) ze światem dziedziny dyskretnej (regulator cyfrowy) Szacowanie opóźnień w układach regulacji cyfrowej Filtr antyaliasingowy Metody projektowania filtrów w MATLABie Bonus dla zainteresowanych: Filtrowanie przyczynowe i nieprzyczynowe - jak uzyskać zerowe przesunięcie fazowe
Metody oceny:
Dwa testy zamknięte pisane online (wymagane konto w domenie @pw.edu.pl dające dostęp do Office 365). Oba testy odbędą się w sali pod nadzorem prowadzącego. Nie będzie możliwości przystąpienia do nich zdalnie. Pierwszy będzie miał miejsce w połowie zajęć, drugi - na koniec. Aby zaliczyć należy uzyskać wynik średni nie mniejszy niż 50%. Udzielenie niektórych odpowiedzi będzie wymagało umiejętnego skorzystania z omówionych wcześniej przykładów opracowanych w środowisku MATLAB/Simulink
Egzamin:
nie
Literatura:
Digital Control Systems https://nptel.ac.in/courses/108103008/ https://www.mathworks.com/academia/courseware/control-tutorials.html https://www.youtube.com/user/ControlLectures https://www.youtube.com/watch?v=vVFDm__CdQw&list=PLC977DC7BB9CB619E
Witryna www przedmiotu:
-
Uwagi:
-

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka K_W01
Ma wiedzę o sposobach opisu dynamiki układów elektrycznych i mechanicznych.
Weryfikacja: Test jednokrotnego wyboru.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W01
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P7S_WG
Charakterystyka K_W02
Ma wiedzę o projektowaniu podstawowych filtrów cyfrowych.
Weryfikacja: Test jednokrotnego wyboru.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W04
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P7S_WG
Charakterystyka K_W03
Zna zasadę działania zamkniętego układu regulacji z podstawowym regulatorem cyfrowym typu PID.
Weryfikacja: Test jednokrotnego wyboru.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W07
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P7S_WG
Charakterystyka K_W04
Zna podstawowe funkcje MATLABa wspierające proces projektowania filtrów cyfrowych oraz dobierania nastaw regulatora PID.
Weryfikacja: Test jednokrotnego wyboru.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W14
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P7S_WG

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka K_U01
Potrafi pozyskiwać dodatkowe informacje z literatury, innych źródeł, integrować informacje, dokonywać ich interpretacji i wyciągać wnioski.
Weryfikacja: Test jednokrotnego wyboru.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U01
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P7S_UW