kształcenia/ przedmiotu Podstawy automatyki 4. Kod modułu
15. Projektowanie regulatorów w przestrzeni stanów
Laboratorium
1.
Elementy komputerowego wspomagania projektowania układów regulacji. Wprowadzenie do programowania w środowisku: Matlab/Simulink, Elementy Control System Toolbox. Zapoznanie się z podstawowymi poleceniami środowiska Matlaba z Control Toolbox i wykorzystanie ich do modelowania obiektów dynamicznych, uzyskiwania i analizy podstawowych charakterystyk prostych układów regulacji, ciągłych i dyskretnych w czasie.2.
Pomiary doświadczalne charakterystyk częstotliwościowych: amplitudowo - fazowych i przebiegów nieustalonych podstawowych członów automatyki.3.
Wyznaczanie charakterystyk amplitudowo - fazowych obiektu na podstawie zarejestrowanej odpowiedzi skokowej.4.
Identyfikacja parametrów układu regulacji dwupołożeniowej. Cykl graniczny.5.
Analiza procesów regulacji ciągłej i impulsowej na stanowiskach laboratoryjnych.6.
Stabilność i dokładność statyczna układów regulacji. Badanie stabilności za pomocą kryterium Hurwitza i Nyquista. Analiza odpowiedzi czasowych układu regulacji. Badanie wpływu struktury układu regulacji i nastaw elementów korekcyjnych na charakter odpowiedzi przejściowych i dokładność statyczną.7.
Metoda linii pierwiastkowych. Zastosowanie metody do analizy zamkniętych układów regulacji.Badanie zależności przebiegu linii pierwiastkowych od charakteru biegunów i zer układu otwartego.
Analiza własności linii pierwiastkowych. Dobór rodzaju i nastaw korektorów poprawiających jakość ukladu regulacji. Porównanie układu z regulatorami PI, PID dla nastaw uzyskanych z reguł Zieglera-Nicholsa.
8.
Dobór nastaw regulatora PID w komputerowym modelu układu regulacji dla zadanego zapasu amplitudy lub fazy.Analiza własności układu regulacji z regulatorami PID. Porównanie charakterystyk czasowych, częstotliwościowych oraz rozkładu zer i biegunów zaprojektowanych układów zamkniętych9.
Badania symulacyjne modelu układu napędowego z silnikiem prądu stałego opisanego za pomocą:równań różniczkowych, równań stanu oraz transmitancji operatorowej.
25. Kryteria oceniania
Wymagania określające kryteria uzyskania oceny w danym efekcie Ocena
Przedmiotowy efekt kształcenia (EP..)
Dostateczny dostateczny plus
3/3,5
dobry dobry plus
4/4,5
bardzo dobry 5 Zasady ustalania oceny przedmiotu oraz wszystkich składowych form zaliczeniowych w przedmiocie:
ćwiczenia audytoryjne, laboratorium, projekt, opisano szczegółowo w załączniku: „Zasady ustalania oceny przedmiotu na kierunku Mechatronika”.
Ocena przedmiotowych efektów wiedzy
EPW1
W wymaganym zakresie zna niecałkowicie podstawowe pojęcia: stabilność, sterowalność
obserwowalność, wielomian charakterystyczny i rozumie ich wzajemne związki w układach prostych i złożonych, opisywanych za pomocą równań stanu i transmitancji
W wymaganym zakresie zna wyczerpująco podstawowe pojęcia: stabilność,
sterowalność
obserwowalność, wielomian charakterystyczny i rozumie ich wzajemne związki w układach prostych i złożonych, opisywanych za pomocą równań stanu i transmitancji
W wymaganym zakresie zna szczegółowo podstawowe pojęcia: stabilność,
sterowalność obserwowalność, wielomian charakterystyczny i rozumie ich wzajemne związki w układach prostych i
złożonych, opisywanych za pomocą równań stanu i transmitancji
EPW2
W wymaganym zakresie ma niecałkowitą wiedzę o wpływie rozkładu pierwiastków wielomianu charakterystycznego na przebieg charakterystyk częstotliwościowych oraz właściwości układów regulacji w stanach
ustalonych i przejściowych.
W wymaganym zakresie ma wyczerpującą wiedzę o wpływie rozkładu pierwiastków wielomianu charakterystycznego na przebieg charakterystyk częstotliwościowych oraz właściwości układów regulacji w stanach
ustalonych i przejściowych.
W wymaganym zakresie ma szczegółową wiedzę o wpływie rozkładu pierwiastków
wielomianu
charakterystycznego na przebieg charakterystyk częstotliwościowych oraz właściwości układów regulacji w stanach ustalonych i przejściowych.
EPW3
W wymaganym zakresie zna niecałkowicie zadania i struktury układów automatyki oraz ich elementy funkcjonalne.
W wymaganym zakresie zna wyczerpująco zadania i struktury układów automatyki oraz ich elementy funkcjonalne.
W wymaganym zakresie zna szczegółowo zadania i struktury układów automatyki oraz ich elementy funkcjonalne.
EPW4
W wymaganym zakresie zna niecałkowicie rodzaje i własności regulatorów (liniowych i nieliniowych), sposoby ich konstrukcji i realizacji (ciągłe, dyskretne) oraz metody doboru ich parametrów.
W wymaganym zakresie zna wyczerpująco rodzaje i własności regulatorów (liniowych i nieliniowych), sposoby ich konstrukcji i realizacji (ciągłe, dyskretne) oraz metody doboru ich parametrów.
W wymaganym zakresie zna szczegółowo rodzaje i własności regulatorów (liniowych i nieliniowych), sposoby ich konstrukcji i realizacji (ciągłe, dyskretne) oraz metody doboru ich parametrów.
Ocena przedmiotowych efektów umiejętności zdobywanych w Uczelni
EPU1
W wymaganym zakresie nie w pełni potrafi
skonstruować model matematyczny prostych układów dynamicznych.
W wymaganym zakresie w miarę poprawnie potrafi skonstruować model matematyczny prostych układów dynamicznych.
W wymaganym zakresie w pełni poprawnie potrafi skonstruować model matematyczny prostych układów dynamicznych.
EPU2
W wymaganym zakresie nie w pełni poprawnie potrafi wyznaczyć warunki stabilności układów regulacji ciągłych i dyskretnych z wykorzystaniem metod algebraicznych i częstotliwościowych.
W wymaganym zakresie w miarę poprawnie potrafi wyznaczyć warunki stabilności układów regulacji ciągłych i dyskretnych z
wykorzystaniem metod algebraicznych i częstotliwościowych.
W wymaganym zakresie w pełni poprawnie potrafi wyznaczyć warunki stabilności układów regulacji ciągłych i dyskretnych z wykorzystaniem metod algebraicznych i częstotliwościowych.
EPU3
W wymaganym zakresie nie w pełni poprawnie potrafi określić zadania układu regulacji, wybrać jego strukturę oraz skonstruować jego model matematyczny.
W wymaganym zakresie w miarę poprawnie potrafi określić zadania układu regulacji, wybrać jego strukturę oraz skonstruować jego model matematyczny.
W wymaganym zakresie w pełni poprawnie potrafi określić zadania układu regulacji, wybrać jego strukturę oraz skonstruować jego model matematyczny.
EPU4
W wymaganym zakresie potrafi w ograniczonym stopniu dokonać oceny jakości układu regulacji, wyboru rodzaju regulatora oraz strojenia jego
parametrów.
W wymaganym zakresie potrafi w miarę poprawnie dokonać oceny jakości układu regulacji, wyboru rodzaju regulatora oraz strojenia jego parametrów.
W wymaganym zakresie potrafi w pełni poprawnie dokonać oceny jakości układu regulacji, wyboru rodzaju regulatora oraz strojenia jego parametrów.
Ocena przedmiotowych efektów umiejętności zdobywanych na Stażu
EPUS1
W wymaganym zakresie nie w pełni poprawnie potrafi określić zadania układu regulacji, wybrać jego strukturę.
W wymaganym zakresie w miarę poprawnie potrafi określić zadania układu regulacji, wybrać jego strukturę.
W wymaganym zakresie w pełni poprawnie potrafi określić zadania układu
regulacji, wybrać jego strukturę.
EPUS2
W wymaganym zakresie potrafi w ograniczonym stopniu dokonać wyboru rodzaju regulatora oraz strojenia jego parametrów.
W wymaganym zakresie potrafi w miarę poprawnie dokonać wyboru rodzaju regulatora oraz strojenia jego parametrów.
W wymaganym zakresie potrafi w pełni poprawnie dokonać wyboru rodzaju regulatora oraz strojenia jego parametrów.
Ocena przedmiotowych efektów kompetencji zdobywanych w Uczelni
EPK1
Ma niepełną świadomość(na poziomie ogólnym)
potrzeby wyboru najlepszych rozwiązań w układach sterowania.
Mawystarczająco dobrą świadomość (bez dogłębnej znajomości tematyki) potrzeby wyboru najlepszych rozwiązań w układach sterowania.
Ma pełną świadomość (na poziomie szczegółowym i świadczącym o dogłębnej znajomości tematyki.) potrzeby wyboru najlepszych rozwiązań w układach sterowania.
Ocena przedmiotowych efektów kompetencji zdobywanych na Stażu
EPKS1
Ma niepełną świadomość (na poziomie ogólnym) roli i znaczenia automatyki we wszystkich dziedzinach nauk inżynieryjno – technicznych.
Ma wystarczająco dobrą świadomość (bez dogłębnej znajomości tematyki) roli i znaczenia automatyki we wszystkich dziedzinach nauk inżynieryjno – technicznych.
Ma pełną świadomość (na poziomie szczegółowym i świadczącym o dogłębnej znajomości tematyki.) roli i znaczenia automatyki we wszystkich dziedzinach nauk inżynieryjno – technicznych.