Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Szkoła Doktorska - Szkoła Doktorska
specjalność: technologia żywności i żywienia

Sylabus przedmiotu Zaawansowana teoria sterowania i systemów:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Szkoła Doktorska
Forma studiów studia stacjonarne Poziom
Stopnień naukowy absolwenta doktor
Obszary studiów charakterystyki PRK
Profil
Moduł
Przedmiot Zaawansowana teoria sterowania i systemów
Specjalność automatyka, elektronika i elektrotechnika
Jednostka prowadząca Katedra Sterowania i Pomiarów
Nauczyciel odpowiedzialny Zbigniew Emirsajłow <Zbigniew.Emirsajlow@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Zbigniew Emirsajłow <Zbigniew.Emirsajlow@zut.edu.pl>, Adam Łukomski <Adam.Lukomski@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny 7 Grupa obieralna 4

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW4 15 2,00,50zaliczenie
projektyP4 10 1,00,50zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Podstawowe wiadomości z algebry liniowej, liniowych równań różniczkowych, teorii sterowania, pakietu Matlab/Simulink

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z ogólną metodyką projektowania dynamicznego regulatora dla liniowego układu wielowymiarowego w obecności deterministycznych zakłóceń
C-2Ukształowanie umiejętności projektowania dynamicznego regulatora ze sprzężeniem zwrotnym od wyjścia lub błędu dla liniowych wielowymiarowych układów sterowania z deterministycznym zakłóceniem

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
projekty
T-P-1Zaprojektowanie regulatora ze sprzężeniem zwrotnym od błędu dla obiektu drugiego rzędu przy stałym sygnale wymuszającym i braku zakłóceń3
T-P-2Zaprojektowanie regulatora ze sprzężeniem zwrotnym od błędu dla obiektu drugiego rzędu przy stałym wymuszeniu i sinusoidalnym zakłóceniu5
T-P-3Symulacja działania zaprojektowanych regulatorów w programie Matlab/Simulink2
10
wykłady
T-W-1Ogólny model stanowy liniowego, wielowymiarowego układu sterowania z układem generującym sygnał odniesienia i zakłócenie, asymptotyczne śledzenie sygnału odniesienia i tłumienienie zakłócenia2
T-W-2Stabilizowalność i wykrywalność, stabilność wewnętrzna i zewnętrzna modelu stanowego2
T-W-3Przestrzenie niezmiennicze w teorii sterowania2
T-W-4Zadanie syntezy statycznego regulatora ze sprzężeniem zwrotnym od stanu, macierzowe równanie regulatorowe3
T-W-5Zadanie syntezy dynamicznego regulatora ze sprzężeniem zwrotnym od wyjścia układu, równanie regulatorowe3
T-W-6Zadanie syntezy dynamicznego regulatora ze sprzężeniem zwrotnym od błędu śledzenia2
T-W-7Geometryczna interpretacja rozwiązań zadań syntezy regulatora1
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
projekty
A-P-1Uczestnictwo w zajęciach10
A-P-2Praca własna nad projektem15
A-P-3Przygotowanie raportu z wykonania projektu5
30
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Studiowanie literatury30
A-W-3Rozwiązywanie zadań z wykładów15
60

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny
M-2Wykład problemowy
M-3Metoda projektów

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Ocena zadania projektowego

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
SD_3-_SzDE02dAEE_W01
Zna i rozumie metodykę projektowania liniowego układu sterowania ze sprzężeniem zwrotnym od wyjścia, śledzącego dowolny, zadany sygnał odniesienia w obecności deterministycznych zakłóceń, generowanych przez liniowy, autonomiczny układ dynamiczny
SD_3_W06, SD_3_W01C-1T-W-6, T-W-5, T-W-2, T-W-4, T-W-1, T-W-7, T-W-3M-2, M-1, M-3S-1

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
SD_3-_SzDE02dAEE_U01
Umie zaprojektować liniowy układ sterowania ze sprzężeniem zwrotnym od wyjścia lub sygnału błedu, śledzącego zadany sygnał odniesienia w obecności zakłóceń, generowanych przez liniowy, autonomiczny układ dynamiczny
SD_3_U02, SD_3_U01C-2T-P-1, T-P-2, T-P-3M-3S-1

Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
SD_3-_SzDE02dAEE_K01
Ma zdolność stosowania zdobytej wiedzy i umiejetności, ciągłą potrzebę podnoszenia kwalifikacji zawodowych i krytycznej analizy aktualnych osiągnięć w dyscyplinie automatyka, elektronika i elektrotechnika.
SD_3_K01, SD_3_K02C-2T-W-5, T-P-1, T-W-7, T-P-2, T-W-6M-1, M-3S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
SD_3-_SzDE02dAEE_W01
Zna i rozumie metodykę projektowania liniowego układu sterowania ze sprzężeniem zwrotnym od wyjścia, śledzącego dowolny, zadany sygnał odniesienia w obecności deterministycznych zakłóceń, generowanych przez liniowy, autonomiczny układ dynamiczny
2,0
3,0Zna, z ograniczonym zrozumieniem, strukturę układu sterowania ze sprzężeniem zwrotnym od wyjścia, śledzącego zadany sygnał, i wie jak scharakteryzować regulator dla prostego obiektu dynamicznego
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
SD_3-_SzDE02dAEE_U01
Umie zaprojektować liniowy układ sterowania ze sprzężeniem zwrotnym od wyjścia lub sygnału błedu, śledzącego zadany sygnał odniesienia w obecności zakłóceń, generowanych przez liniowy, autonomiczny układ dynamiczny
2,0
3,0Umie, bez istotnych błędów, opisać strukturę układu sterowania, śledzącego zadany sygnał, i umie rozwiązać równanie regulatorowe, charakteryzujące parametry regulatora dla prostego obiektu dynamicznego
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
SD_3-_SzDE02dAEE_K01
Ma zdolność stosowania zdobytej wiedzy i umiejetności, ciągłą potrzebę podnoszenia kwalifikacji zawodowych i krytycznej analizy aktualnych osiągnięć w dyscyplinie automatyka, elektronika i elektrotechnika.
2,0
3,0Ma zdolność stosowania zdoytej wiedzy i umiejętności do rozwiązywania właściwych problemów sterowania
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Trentelman H., Stoorvogel A., Hautus M., Control Theory for Linear Systems, Springer-Verlag, London, 2001
  2. Hu X., Lindquist A., Geometric Control Theory, Royal Institute of Technology, Stockholm, 2012, Lecture Notes

Literatura dodatkowa

  1. Saberi A., Stoorvogel A., Sannuti P., Control of Linear Systems with Regulation and Input Constraints, Springer-Verlag, London, 2000

Treści programowe - projekty

KODTreść programowaGodziny
T-P-1Zaprojektowanie regulatora ze sprzężeniem zwrotnym od błędu dla obiektu drugiego rzędu przy stałym sygnale wymuszającym i braku zakłóceń3
T-P-2Zaprojektowanie regulatora ze sprzężeniem zwrotnym od błędu dla obiektu drugiego rzędu przy stałym wymuszeniu i sinusoidalnym zakłóceniu5
T-P-3Symulacja działania zaprojektowanych regulatorów w programie Matlab/Simulink2
10

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Ogólny model stanowy liniowego, wielowymiarowego układu sterowania z układem generującym sygnał odniesienia i zakłócenie, asymptotyczne śledzenie sygnału odniesienia i tłumienienie zakłócenia2
T-W-2Stabilizowalność i wykrywalność, stabilność wewnętrzna i zewnętrzna modelu stanowego2
T-W-3Przestrzenie niezmiennicze w teorii sterowania2
T-W-4Zadanie syntezy statycznego regulatora ze sprzężeniem zwrotnym od stanu, macierzowe równanie regulatorowe3
T-W-5Zadanie syntezy dynamicznego regulatora ze sprzężeniem zwrotnym od wyjścia układu, równanie regulatorowe3
T-W-6Zadanie syntezy dynamicznego regulatora ze sprzężeniem zwrotnym od błędu śledzenia2
T-W-7Geometryczna interpretacja rozwiązań zadań syntezy regulatora1
15

Formy aktywności - projekty

KODForma aktywnościGodziny
A-P-1Uczestnictwo w zajęciach10
A-P-2Praca własna nad projektem15
A-P-3Przygotowanie raportu z wykonania projektu5
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Studiowanie literatury30
A-W-3Rozwiązywanie zadań z wykładów15
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięSD_3-_SzDE02dAEE_W01Zna i rozumie metodykę projektowania liniowego układu sterowania ze sprzężeniem zwrotnym od wyjścia, śledzącego dowolny, zadany sygnał odniesienia w obecności deterministycznych zakłóceń, generowanych przez liniowy, autonomiczny układ dynamiczny
Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinySD_3_W06Posiada wiedzę dotyczącą najnowszych teorii, zasad i pojęć oraz metod badawczych związanych z reprezentowaną dziedziną i dyscypliną oraz wiedzę poszerzoną, umożliwiającą tworzenie nowych teorii, metodologii badań i pojęć w zakresie reprezentowanej dziedziny i dyscypliny.
SD_3_W01Posiada poszerzoną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną, związaną z reprezentowaną dziedziną i dyscypliną naukową oraz wiedzę szczegółową na bardziej zaawansowanym poziomie w zakresie prowadzonych badań naukowych.
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z ogólną metodyką projektowania dynamicznego regulatora dla liniowego układu wielowymiarowego w obecności deterministycznych zakłóceń
Treści programoweT-W-6Zadanie syntezy dynamicznego regulatora ze sprzężeniem zwrotnym od błędu śledzenia
T-W-5Zadanie syntezy dynamicznego regulatora ze sprzężeniem zwrotnym od wyjścia układu, równanie regulatorowe
T-W-2Stabilizowalność i wykrywalność, stabilność wewnętrzna i zewnętrzna modelu stanowego
T-W-4Zadanie syntezy statycznego regulatora ze sprzężeniem zwrotnym od stanu, macierzowe równanie regulatorowe
T-W-1Ogólny model stanowy liniowego, wielowymiarowego układu sterowania z układem generującym sygnał odniesienia i zakłócenie, asymptotyczne śledzenie sygnału odniesienia i tłumienienie zakłócenia
T-W-7Geometryczna interpretacja rozwiązań zadań syntezy regulatora
T-W-3Przestrzenie niezmiennicze w teorii sterowania
Metody nauczaniaM-2Wykład problemowy
M-1Wykład informacyjny
M-3Metoda projektów
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Ocena zadania projektowego
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Zna, z ograniczonym zrozumieniem, strukturę układu sterowania ze sprzężeniem zwrotnym od wyjścia, śledzącego zadany sygnał, i wie jak scharakteryzować regulator dla prostego obiektu dynamicznego
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięSD_3-_SzDE02dAEE_U01Umie zaprojektować liniowy układ sterowania ze sprzężeniem zwrotnym od wyjścia lub sygnału błedu, śledzącego zadany sygnał odniesienia w obecności zakłóceń, generowanych przez liniowy, autonomiczny układ dynamiczny
Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinySD_3_U02Potrafi praktycznie wykorzystać i udoskonalić metody, techniki i narzędzia badawcze w zakresie reprezentowanej dziedziny i dyscypliny oraz twórczo je stosować do uzyskiwania wyników badawczych i ich opracowania.
SD_3_U01Potrafi określać problemy naukowe w zakresie reprezentowanej dziedziny i dyscypliny poprzez: definiowanie celu i przedmiotu badań, formułowanie hipotez badawczych, sądów analitycznych, syntetycznych i oceniających na temat proponowanych rozwiązań w odniesieniu do istniejącego stanu wiedzy, proponowanie metod, technik i narzędzi badawczych, służących do rozwiązania problemu badawczego.
Cel przedmiotuC-2Ukształowanie umiejętności projektowania dynamicznego regulatora ze sprzężeniem zwrotnym od wyjścia lub błędu dla liniowych wielowymiarowych układów sterowania z deterministycznym zakłóceniem
Treści programoweT-P-1Zaprojektowanie regulatora ze sprzężeniem zwrotnym od błędu dla obiektu drugiego rzędu przy stałym sygnale wymuszającym i braku zakłóceń
T-P-2Zaprojektowanie regulatora ze sprzężeniem zwrotnym od błędu dla obiektu drugiego rzędu przy stałym wymuszeniu i sinusoidalnym zakłóceniu
T-P-3Symulacja działania zaprojektowanych regulatorów w programie Matlab/Simulink
Metody nauczaniaM-3Metoda projektów
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Ocena zadania projektowego
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Umie, bez istotnych błędów, opisać strukturę układu sterowania, śledzącego zadany sygnał, i umie rozwiązać równanie regulatorowe, charakteryzujące parametry regulatora dla prostego obiektu dynamicznego
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięSD_3-_SzDE02dAEE_K01Ma zdolność stosowania zdobytej wiedzy i umiejetności, ciągłą potrzebę podnoszenia kwalifikacji zawodowych i krytycznej analizy aktualnych osiągnięć w dyscyplinie automatyka, elektronika i elektrotechnika.
Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinySD_3_K01Rozumie konieczność i jest gotów do krytycznej analizy uzyskanego dorobku naukowego w zakresie reprezentowanej dziedziny i dyscypliny
SD_3_K02Rozumie konieczność i jest gotów do krytycznej analizy wkładu wyników własnej działalności badawczej w rozwój reprezentowanej dziedziny i dyscypliny.
Cel przedmiotuC-2Ukształowanie umiejętności projektowania dynamicznego regulatora ze sprzężeniem zwrotnym od wyjścia lub błędu dla liniowych wielowymiarowych układów sterowania z deterministycznym zakłóceniem
Treści programoweT-W-5Zadanie syntezy dynamicznego regulatora ze sprzężeniem zwrotnym od wyjścia układu, równanie regulatorowe
T-P-1Zaprojektowanie regulatora ze sprzężeniem zwrotnym od błędu dla obiektu drugiego rzędu przy stałym sygnale wymuszającym i braku zakłóceń
T-W-7Geometryczna interpretacja rozwiązań zadań syntezy regulatora
T-P-2Zaprojektowanie regulatora ze sprzężeniem zwrotnym od błędu dla obiektu drugiego rzędu przy stałym wymuszeniu i sinusoidalnym zakłóceniu
T-W-6Zadanie syntezy dynamicznego regulatora ze sprzężeniem zwrotnym od błędu śledzenia
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny
M-3Metoda projektów
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Ocena zadania projektowego
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Ma zdolność stosowania zdoytej wiedzy i umiejętności do rozwiązywania właściwych problemów sterowania
3,5
4,0
4,5
5,0