KARTA PRZEDMIOTU

Z1-PU7 WYDANIE N1 Strona 1 z 1

(pieczęć wydziału)

KARTA PRZEDMIOTU

1. Nazwa przedmiotu: PODSTAWY AUTOMATYKI 2. Kod przedmiotu: PA 3. Karta przedmiotu ważna od roku akademickiego: 2012/2013

4. Forma kształcenia: studia pierwszego stopnia 5. Forma studiów: studia stacjonarne

6. Kierunek studiów:

7. Profil studiów: ogólno akademicki

8. Specjalność:

9. Semestr: 7

10. Jednostka prowadząca przedmiot: Instytut Automatyki, RAu1 11. Prowadzący przedmiot: dr inż. Krzysztof Simek

12. Przynależność do grupy przedmiotów: przedmioty wspólne 13. Status przedmiotu: obowiązkowy

14. Język prowadzenia zajęć: polski

15. Przedmioty wprowadzające oraz wymagania wstępne:

Przedmioty wprowadzające: Analiza matematyczna, Algebra, Fizyka, Podstawy elektrotechniki.

Zakłada się, że przed rozpoczęciem nauki niniejszego przedmiotu student posiada przygotowanie w zakresie: matematyki (m.in. umiejętność rozwiązywania równań algebraicznych, działania na liczbach zespolonych, różniczkowania i całkowania podstawowych funkcji, rozwiązywania równań

różniczkowych, zastosowania przekształcenia Laplace’a), podstaw fizyki (znajomość elementarnych pojęć i praw m.in. elektryczności i magnetyzmu, mechaniki i termodynamiki).

16. Cel przedmiotu:

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z podstawowymi pojęciami teorii systemów, zasadami tworzenia modeli matematycznych liniowych i nieliniowych układów dynamicznych, metodami analizy i syntezy układów automatyki w różnych dziedzinach: czasowej, operatorowej, częstotliwościowej.

Student uzyskuje podstawy teoretyczne do oceny jakości liniowych i nieliniowych układów regulacji (ciągłych i dyskretnych w czasie) oraz do ich syntezy, z wykorzystaniem komputerowych programów wspomagania projektowania układów regulacji.

17. Efekty kształcenia:

Nr Opis efektu kształcenia Metoda sprawdzenia

efektu kształcenia

Forma prowadzenia

zajęć

Odniesienie do efektów dla kierunku

studiów W1 Zna zasady tworzenia modeli matematycznych

układów dynamicznych.

kolokwium wykład K1_W12

W2 Zna zadania i struktury ciągłych i dyskretnych układów automatyki (UA) oraz ich elementy funkcjonalne.

kolokwium wykład K1_W12

W3 Zna rodzaje i własności regulatorów (liniowych i nieliniowych), sposoby ich konstrukcji i realizacji (ciągłe, dyskretne) oraz metody doboru ich parametrów.

kolokwium wykład K1_W12

U1 Potrafi skonstruować model matematyczny prostych układów dynamicznych.

kartkówka ćw. tablicowe K1_U07

Z1-PU7 WYDANIE N1 Strona 2 z 2

U2 Potrafi wyznaczyć warunki stabilności układów regulacji ciągłych i dyskretnych z wykorzystaniem metod algebraicznych i częstotliwościowych.

kartkówka

wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych

ćw. tablicowe laboratorium

K1_U08

U3 Posiada umiejętności oceny jakości UR, wyboru jego właściwej struktury i rodzaju regulatora oraz strojenia jego parametrów z wykorzystaniem komputerowych programów wspomagania projektowania UR.

kartkówka

wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych

ćw. tablicowe laboratorium

K1_U03 K1_U10

K1 Potrafi pracować w zespole. wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych

laboratorium K1_K04 18. Formy zajęć dydaktycznych i ich wymiar (liczba godzin)

W.: 30 Ćw.: 15 L.: 30 19. Treści kształcenia:

Wykład

1. Wprowadzenie do przedmiotu. Podstawowe pojęcia - proces, sterowanie, sprzężenie zwrotne.

2. Elementy funkcjonalne układu automatyki. Klasyfikacja.

3. Modele matematyczne ciągłych układów dynamicznych, transmitancja.

4. Podstawowe elementy dynamiczne.

5. Stabilność układów liniowych, algebraiczne kryteria stabilności.

6. Struktura zamkniętego układu regulacji, schematy blokowe, opis matematyczny.

7. Metoda linii pierwiastkowych.

8. Charakterystyki częstotliwościowe, kryterium stabilności Nyquista.

9. Ocena jakości układów sterowania.

10. Elementy korekcyjne, regulator typu PID, strojenie parametrów (metoda Zieglera-Nicholsa, metoda QDR) 11. Elementy syntezy UR.

12. Układy dyskretne w czasie: opis matematyczny, stabilność, analiza jakości, porównanie z układami ciągłymi.

13. Układy nieliniowe. Elementy teorii stabilności Lapunowa.

14. Metoda płaszczyzny fazowej, analiza nieliniowych układów regulacji.

15. Regulacja przekaźnikowa:

- trójpołożeniowa – analiza na płaszczyźnie fazowej, metody stabilizacji, poślizg;

- dwupołożeniowa – analiza w dziedzinie czasu.

Ćwiczenia tablicowe

1. Modele matematyczne ciągłych układów dynamicznych, transmitancja.

2. Kryterium Hurwitza, schematy blokowe.

3. Charakterystyki częstotliwościowe.

4. Kryterium Nyquista.

5. Metoda linii pierwiastkowych.

6. Analiza jakości UR, astatyzm.

7. Analiza jakości UR, metody rozkładu pierwiastków, częstotliwościowe.

8. Układy dyskretne w czasie, opis matematyczny.

9. Układy dyskretne w czasie, stabilność, analiza jakości.

10. Metoda płaszczyzny fazowej.

11. Regulacja trójpołożeniowa, poślizg.

12. Regulacja dwupołożeniowa.

Zajęcia laboratoryjne

1. Charakterystyki elementów liniowych.

2. Metody częstotliwościowe.

3. Linie pierwiastkowe.

4. Regulacja ciągła.

5. Układy dyskretne.

6. Układy przekaźnikowe – regulacja 3-położeniowa cz. I.

7. Układy przekaźnikowe – regulacja 3-położeniowa cz. II.

8. Regulacja dwupołożeniowa.

20. Egzamin: nie

Z1-PU7 WYDANIE N1 Strona 3 z 3

21. Literatura podstawowa:

1. Gessing R.: Podstawy automatyki. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2001.

2. Skrzywan-Kosek A., Świerniak A., Baron K., Latarnik M.: Zbiór zadań z teorii liniowych układów regulacji.

Skrypt Pol. Śl., Gliwice 1999.

3. Błachuta M. (red.): Laboratorium Teorii Sterowania i Podstaw Automatyki. Skrypt Pol. Śl., Gliwice 1998.

22. Literatura uzupełniająca:

1. Amborski K., Marusak A.: Teoria sterowania w ćwiczeniach. PWN, Warszawa 1978.

2. Kaczorek T.: Teoria sterowania T.1,2. PWN, Warszawa 1977.

3. Kurman K.J.: Teoria regulacji. Podstawy, Analiza, Projektowanie. WNT, Warszawa 1975.

4. Węgrzyn S.: Podstawy automatyki. PWN, Warszawa 1980.

5. Takahashi Y., Robins M.J., Auslander D.M.: Sterowanie i Systemy Dynamiczne. WNT, Warszawa 1976.

23. Nakład pracy studenta potrzebny do osiągnięcia efektów kształcenia

Lp. Forma zajęć Liczba godzin

kontaktowych / pracy studenta

1 Wykład 30/10

2 Ćwiczenia 15/20

3 Laboratorium 30/30

4 Projekt 0/0

5 Seminarium 0/0

6 Inne 5/10

Suma godzin 80/70

24. Suma wszystkich godzin: 150 25. Liczba punktów ECTS:

5

26. Liczba punktów ECTS uzyskanych na zajęciach z bezpośrednim udziałem nauczyciela akademickiego:

3

2

Zatwierdzono:

………. ………

(data i podpis prowadzącego) (data i podpis dyrektora instytutu/kierownika katedry/

Dyrektora Kolegium Języków Obcych/kierownika lub dyrektora jednostki międzywydziałowej)