Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Elektrotechnika (S1)

Sylabus przedmiotu Podstawy automatyki:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Elektrotechnika
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Podstawy automatyki
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Automatyki Przemysłowej i Robotyki
Nauczyciel odpowiedzialny Krzysztof Jaroszewski <Krzysztof.Jaroszewski@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW4 15 1,00,50zaliczenie
laboratoriaL4 15 2,00,50zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Posiadanie elementów wiedzy z matematyki w zakresie równań różniczkowych
W-2Posiadanie elementów wiedzy z fizyki w zakresie opisu podstawowych zjawisk fizycznych

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Przekazanie studentowi wiedzy dotyczącej terminologii z zakresu automatyki i techniki regulacji.
C-2Przekazanie studentowi wiedzy o sposobach opisu elementów układów automatyki.
C-3Przekazanie studentowi wiedzy o właściwości podstawowych elementów układów automatyki.
C-4Przekazanie studentowi wiedzy o cechach układów regulacji w pętli otwartej i zamkniętej.
C-5Przekazanie studentowi wiedzy o cechach regulatora typu PID oraz o metodologii strojenia takiego regulatora.
C-6Wykształcenie u studenta umiejętności analizy wpływu zmian wartości parametrów podstawowych elementów układów automatyki na ich właściwości czasowe i częstotliwościowe.
C-7Wykształcenie u studenta umiejętności strojenia regulatora typu PID.
C-8Wykształcenie u studenta umiejętności oceny jakości działania układu regulacji.
C-9Wykształcenie u studenta umiejętności pracy w grupie i odpowiedzialności za wykonanie powierzonej mu do realizacji części prac.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Wprowadzenie do formy zajęć.1
T-L-2Badanie wpływu wartości parametrów podstawowych elementów układów automatyki na właściwości i charakterystki tych elementów.2
T-L-3Badanie charakterystyk układów powstałych z połączenia podstawowych elementów układów automatyki. Charakterystyki prostych układów nieliniowych.2
T-L-4Wybór modelu zastępczego i identyfikacja jego parametrów na podstawie przebiegu sygnałów wejściowych i wyjściowych modelowanego obiektu.2
T-L-5Badanie właściwości otwartego układu sterowania w obecności zakłóceń i zmian parametrów obiektu.2
T-L-6Badanie układu regulacji. Strojenie regulatora PID. Ocena jakości działania układu regulacji.4
T-L-7Wykształcenie umiejętności pracy w grupie i współodpowiedzialności za wykonanie zadań.2
15
wykłady
T-W-1Wprowadzenie do tematyki. Podstawowe pojęcia z dziedziny automatyki.2
T-W-2Sposoby opisu elementów układów automatyki - modele elementów automatyki.2
T-W-3Elementarne człony układów automatyki - opis za pomocą równań różniczkowych, transmitancji, podstawowych charakterystyk czasowych i częstotliwościowych. Łączenie elementów automatyki - wpływ na transmitancję i charakterystyki.3
T-W-4Układ sterowania w pętli otwartej. Jednopętlowy układ regulacji.2
T-W-5Regulatory P, I, D, PI, PD, PID - charakterystyki i właściwości. Wybrane metody doboru nastaw regulatorów PID.3
T-W-6Inne struktury układów regulacji.2
T-W-7Stabilność układu. Podsumowanie cyklu zajęć.1
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2przygotowanie do zajęć30
A-L-3przygotowanie do zaliczenia formy zajęć15
60
wykłady
A-W-1uczestniczenie w zajęciach15
A-W-2uzupełnienie wiedzy na bazie literatury12
A-W-3przygotowanie do zaliczenia3
30

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny
M-2Wyjaśnienie
M-3Wykład konwersatoryjny
M-4Prezentacja z użyciem komputera
M-5Ćwiczenia laboratoryjne
M-6Badania symulacyjne

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Za wykonane sprawozdanie
S-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne i ustne
S-3Ocena formująca: Obserwacja pracy zespołu, podziału obowiązków

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
EL_1A_B09_W01
Student: - definiuje podstawowe pojęcia z dziedziny automatyki, - wymienia podstawowe sposoby opisu elementów układów automatyki, - podaje elementarne właściwości podstawowych elementów układów automatyki, - rysuje schematy układów sterowania w pętli otwartej i zamkniętej.
EL_1A_W10, EL_1A_W24T1A_W02C-3, C-4, C-5, C-2, C-1T-W-2, T-W-1, T-W-4, T-W-3, T-W-5, T-W-7M-1, M-2, M-3, M-4S-2

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
EL_1A_B09_U01
Student: - buduje w środowisku symulacyjnym układ zgodnie z otrzymanym schematem, - analizuje otrzymane wyniki zleconych badań elementów układów automatyki i na ich podstawie omawia właściwości podstawowych elementów automatyki, - buduje w środowisku symulacyjnym układ regulacji - zgodnie z podanym schematem.
EL_1A_U19T1A_U13InzA_U05C-8, C-7, C-6T-L-6, T-L-1, T-L-5, T-L-3, T-L-2, T-L-4M-2, M-5, M-6, M-4S-1

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
EL_1A_B09_K01
Student angażuje się w większość prac zleconych grupie.
EL_1A_K04T1A_K03, T1A_K04C-9T-L-7M-2S-1, S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
EL_1A_B09_W01
Student: - definiuje podstawowe pojęcia z dziedziny automatyki, - wymienia podstawowe sposoby opisu elementów układów automatyki, - podaje elementarne właściwości podstawowych elementów układów automatyki, - rysuje schematy układów sterowania w pętli otwartej i zamkniętej.
2,0
3,0Student: - definiuje podstawowe pojęcia z dziedziny automatyki, - wymienia podstawowe sposoby opisu elementów układów automatyki, - podaje elementarne właściwości podstawowych elementów układów automatyki, - rysuje schematy układów sterowania w pętli otwartej i zamkniętej.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
EL_1A_B09_U01
Student: - buduje w środowisku symulacyjnym układ zgodnie z otrzymanym schematem, - analizuje otrzymane wyniki zleconych badań elementów układów automatyki i na ich podstawie omawia właściwości podstawowych elementów automatyki, - buduje w środowisku symulacyjnym układ regulacji - zgodnie z podanym schematem.
2,0
3,0Student: - buduje w środowisku symulacyjnym układ zgodnie z otrzymanym schematem, - analizuje otrzymane wyniki zleconych badań elementów układów automatyki i na ich podstawie omawia właściwości podstawowych elementów automatyki, - buduje w środowisku symulacyjnym układ regulacji - zgodnie z podanym schematem.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
EL_1A_B09_K01
Student angażuje się w większość prac zleconych grupie.
2,0
3,0Student angażuje się w większość prac zleconych grupie.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Włodzimierz Kwiatkowski, Wprowadzenie do automatyki, Bel Studio, Warszawa, 2010, 3 rozszerzone, ISBN 978-83-61208-73-0
  2. Clarence W. de Silva, Modeling and control of engineering systems, CRC Press/Taylor & Francis Group, 2009, Boca Raton, 2009, ISBN 9781420076868
  3. Jerzy Kostro, Elementy, urządzenia i układy automatyki, WSiP, Warszawa, 2007, 9 niezmienione, ISBN: 9788302053177
  4. Awrejcewicz Jan, Wodzicki Wiesław, Podstawy automatyki. Teoria i przykłady., Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź, 2001, 1, ISBN 83 - 7283 - 043 - 6
  5. Piegat Andrzej, Wprowadzenie do automatyki, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 1995, 1, ISBM 83 - 86359 - 21 - 8
  6. Władysław Findeisen, Technika regulacji automatycznej, PWN, Warszawa, 1978, 3 popr. i uzup.
  7. Władysław Findeisen - redakcja, Poradnik inżyniera automatyka, WNT, Warszawa, 1973, 2 zmienione

Literatura dodatkowa

  1. Witold Gierusz, Laboratorium podstaw automatyki, Wydawnictwo Akademii Morskiej, Gdynia, 2010, ISBN 978-83-7421-128-4
  2. Brzózka Jerzy, Ćwiczenia z automatyki w matlabie i Simulinku, MIKOM, Warszawa, 1997, 1, ISBN - 83 - 87102 - 25 - 3

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Wprowadzenie do formy zajęć.1
T-L-2Badanie wpływu wartości parametrów podstawowych elementów układów automatyki na właściwości i charakterystki tych elementów.2
T-L-3Badanie charakterystyk układów powstałych z połączenia podstawowych elementów układów automatyki. Charakterystyki prostych układów nieliniowych.2
T-L-4Wybór modelu zastępczego i identyfikacja jego parametrów na podstawie przebiegu sygnałów wejściowych i wyjściowych modelowanego obiektu.2
T-L-5Badanie właściwości otwartego układu sterowania w obecności zakłóceń i zmian parametrów obiektu.2
T-L-6Badanie układu regulacji. Strojenie regulatora PID. Ocena jakości działania układu regulacji.4
T-L-7Wykształcenie umiejętności pracy w grupie i współodpowiedzialności za wykonanie zadań.2
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wprowadzenie do tematyki. Podstawowe pojęcia z dziedziny automatyki.2
T-W-2Sposoby opisu elementów układów automatyki - modele elementów automatyki.2
T-W-3Elementarne człony układów automatyki - opis za pomocą równań różniczkowych, transmitancji, podstawowych charakterystyk czasowych i częstotliwościowych. Łączenie elementów automatyki - wpływ na transmitancję i charakterystyki.3
T-W-4Układ sterowania w pętli otwartej. Jednopętlowy układ regulacji.2
T-W-5Regulatory P, I, D, PI, PD, PID - charakterystyki i właściwości. Wybrane metody doboru nastaw regulatorów PID.3
T-W-6Inne struktury układów regulacji.2
T-W-7Stabilność układu. Podsumowanie cyklu zajęć.1
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2przygotowanie do zajęć30
A-L-3przygotowanie do zaliczenia formy zajęć15
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1uczestniczenie w zajęciach15
A-W-2uzupełnienie wiedzy na bazie literatury12
A-W-3przygotowanie do zaliczenia3
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaEL_1A_B09_W01Student: - definiuje podstawowe pojęcia z dziedziny automatyki, - wymienia podstawowe sposoby opisu elementów układów automatyki, - podaje elementarne właściwości podstawowych elementów układów automatyki, - rysuje schematy układów sterowania w pętli otwartej i zamkniętej.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówEL_1A_W10Ma wiedzę niezbędną do zrozumienia działania podstawowych układów automatyki
EL_1A_W24Ma podstawową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z pokrewnych kierunków studiów
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_W02ma podstawową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów
Cel przedmiotuC-3Przekazanie studentowi wiedzy o właściwości podstawowych elementów układów automatyki.
C-4Przekazanie studentowi wiedzy o cechach układów regulacji w pętli otwartej i zamkniętej.
C-5Przekazanie studentowi wiedzy o cechach regulatora typu PID oraz o metodologii strojenia takiego regulatora.
C-2Przekazanie studentowi wiedzy o sposobach opisu elementów układów automatyki.
C-1Przekazanie studentowi wiedzy dotyczącej terminologii z zakresu automatyki i techniki regulacji.
Treści programoweT-W-2Sposoby opisu elementów układów automatyki - modele elementów automatyki.
T-W-1Wprowadzenie do tematyki. Podstawowe pojęcia z dziedziny automatyki.
T-W-4Układ sterowania w pętli otwartej. Jednopętlowy układ regulacji.
T-W-3Elementarne człony układów automatyki - opis za pomocą równań różniczkowych, transmitancji, podstawowych charakterystyk czasowych i częstotliwościowych. Łączenie elementów automatyki - wpływ na transmitancję i charakterystyki.
T-W-5Regulatory P, I, D, PI, PD, PID - charakterystyki i właściwości. Wybrane metody doboru nastaw regulatorów PID.
T-W-7Stabilność układu. Podsumowanie cyklu zajęć.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny
M-2Wyjaśnienie
M-3Wykład konwersatoryjny
M-4Prezentacja z użyciem komputera
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne i ustne
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student: - definiuje podstawowe pojęcia z dziedziny automatyki, - wymienia podstawowe sposoby opisu elementów układów automatyki, - podaje elementarne właściwości podstawowych elementów układów automatyki, - rysuje schematy układów sterowania w pętli otwartej i zamkniętej.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaEL_1A_B09_U01Student: - buduje w środowisku symulacyjnym układ zgodnie z otrzymanym schematem, - analizuje otrzymane wyniki zleconych badań elementów układów automatyki i na ich podstawie omawia właściwości podstawowych elementów automatyki, - buduje w środowisku symulacyjnym układ regulacji - zgodnie z podanym schematem.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówEL_1A_U19Potrafi zaprojektować prosty układ automatyki
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_U13potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_U05potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
Cel przedmiotuC-8Wykształcenie u studenta umiejętności oceny jakości działania układu regulacji.
C-7Wykształcenie u studenta umiejętności strojenia regulatora typu PID.
C-6Wykształcenie u studenta umiejętności analizy wpływu zmian wartości parametrów podstawowych elementów układów automatyki na ich właściwości czasowe i częstotliwościowe.
Treści programoweT-L-6Badanie układu regulacji. Strojenie regulatora PID. Ocena jakości działania układu regulacji.
T-L-1Wprowadzenie do formy zajęć.
T-L-5Badanie właściwości otwartego układu sterowania w obecności zakłóceń i zmian parametrów obiektu.
T-L-3Badanie charakterystyk układów powstałych z połączenia podstawowych elementów układów automatyki. Charakterystyki prostych układów nieliniowych.
T-L-2Badanie wpływu wartości parametrów podstawowych elementów układów automatyki na właściwości i charakterystki tych elementów.
T-L-4Wybór modelu zastępczego i identyfikacja jego parametrów na podstawie przebiegu sygnałów wejściowych i wyjściowych modelowanego obiektu.
Metody nauczaniaM-2Wyjaśnienie
M-5Ćwiczenia laboratoryjne
M-6Badania symulacyjne
M-4Prezentacja z użyciem komputera
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Za wykonane sprawozdanie
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student: - buduje w środowisku symulacyjnym układ zgodnie z otrzymanym schematem, - analizuje otrzymane wyniki zleconych badań elementów układów automatyki i na ich podstawie omawia właściwości podstawowych elementów automatyki, - buduje w środowisku symulacyjnym układ regulacji - zgodnie z podanym schematem.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaEL_1A_B09_K01Student angażuje się w większość prac zleconych grupie.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówEL_1A_K04Ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w grupie i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_K03potrafi współdziałać i pracować w grupie, przyjmując w niej różne role
T1A_K04potrafi odpowiednio określić priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub innych zadania
Cel przedmiotuC-9Wykształcenie u studenta umiejętności pracy w grupie i odpowiedzialności za wykonanie powierzonej mu do realizacji części prac.
Treści programoweT-L-7Wykształcenie umiejętności pracy w grupie i współodpowiedzialności za wykonanie zadań.
Metody nauczaniaM-2Wyjaśnienie
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Za wykonane sprawozdanie
S-3Ocena formująca: Obserwacja pracy zespołu, podziału obowiązków
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student angażuje się w większość prac zleconych grupie.
3,5
4,0
4,5
5,0