Wydział Elektryczny - Automatyka i robotyka (S2)
specjalność: Systemy sterowania procesami przemysłowymi
Sylabus przedmiotu Planowanie eksperymentu:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Automatyka i robotyka | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister | ||
| Obszary studiów | nauk technicznych | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Planowanie eksperymentu | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Sterowania i Pomiarów | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Andrzej Czajkowski <Andrzej.Czajkowski@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Andrzej Czajkowski <Andrzej.Czajkowski@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 1,0 | ECTS (formy) | 1,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Matematyka w zakresie rozszerzonym. |
| W-2 | Fizyka w zakresie akademickim dla studiów technicznych. |
| W-3 | Metody numeryczne. |
| W-4 | Podstawy automatyki i modelowania matematycznego. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Poznanie istoty techniki eksperymentu. |
| C-2 | Rozszerzenie wiedzy z zakresu modelowania matematycznego. |
| C-3 | Rozszerzenie wiedzy z zakresu identyfikacji. |
| C-4 | Poznanie sposobów formułowania kryteriów dopasowania modelu do obiektu badanego. |
| C-5 | Rozszerzenie wiedzy z zakresu rozwiązywania układów równań warunkowych, w tym metodą Monte Carlo. |
| C-6 | Poznanie metod ograniczania liczby pomiarów w eksperymencie – poznanie podstawowych metod tworzenia planu eksperymentu. |
| C-7 | Wykonanie projektów eksperymentu identyfikacji wybranych obiektów. |
| C-8 | Doskonalenie umiejętności prezentacji uzyskanych wyników. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| projekty | ||
| T-P-1 | Projekt eksperymentu identyfikacji modelu charakterystyki termometrycznej czujnika rezystancyjnego. | 3 |
| T-P-2 | Projekt eksperymentu identyfikacji parametrów obiektu inercyjnego 1-go rzędu. | 3 |
| T-P-3 | Projekt eksperymentu identyfikacji parametrów obiektu oscylacyjnego 2-go rzędu. | 3 |
| T-P-4 | Projekt eksperymentu identyfikacji parametrów 3-elementowego elementu impedancyjnego. | 3 |
| T-P-5 | Seminarium zaliczające. | 3 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Obiekty badań i ich modelowanie. Wejściowe i wyjściowe wielkości obiektu. Dekompozycja obiektu o wielu wyjściach. Redukcja liczby wielkości wejściowych. Wielkości wpływające. Wielkości zakłócające. | 3 |
| T-W-2 | Istota eksperymentu – identyfikacja modelu obiektu na podstawie pomiarów. Identyfikacja strukturalna. Modele naturalne i abstrakcyjne wielomianowe. Identyfikacja parametryczna – punkty pomiarowe i równania warunkowe. | 3 |
| T-W-3 | Problemy rozwiązywania układów równań warunkowych. Układy nadmiarowe – matematycznie sprzeczne – rozwiązania kompromisowe. Kryteria kompromisu – kryteria dopasowania modelu do obiektu badanego. | 3 |
| T-W-4 | Metody rozwiązywania matematycznie sprzecznych układów równań warunkowych. Metoda najmniejszych kwadratów i jej ograniczenia. Metoda Monte Carlo. | 3 |
| T-W-5 | Plany eksperymentu: statyczne i dynamiczne, zdeterminowane (w tym polisekcyjne) i randomizowane, dwupoziomowe i wielopoziomowe, sympleksowe. | 3 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| projekty | ||
| A-P-1 | uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| 15 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład problemowy |
| M-2 | Ćwiczenia projektowe z wykorzystaniem komputera. |
| M-3 | Dyskusja |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Ocena udziału w dyskusji. |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Ocena końcowa z zajęć projektowych na podstawie wykonanego projektu i wypowiedzi na seminarium zaliczającym. |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na podstawie zaliczenia pisemnego. |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|
| AR_2A_C07_W10 Student orientuje się w istocie techniki eksperymentu, w sposobie dekompozycji obiektu o wielu wyjściach, w naturalnych i abstrakcyjnych sposobach modelowania obiektów i sposobach formułowania równań warunkowych. | AR_2A_W10 | T2A_W04 | C-4, C-5, C-3, C-1, C-6, C-2 | T-W-1, T-W-3, T-W-2, T-W-4, T-W-5 | M-1 | S-3 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|
| AR_2A_C07_U14 Student umie wykonać dekompozycję obiektu o wielu wyjściach, zaproponować naturalny lub abstrakcyjny model wybranego obiektu fizyko-technicznego i sformułować równanie warunkowe. | AR_2A_U14 | T2A_U08, T2A_U09, T2A_U11 | C-7 | T-P-1, T-P-2, T-P-5, T-P-4, T-P-3 | M-3, M-2 | S-1, S-2 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|
| AR_2A_C07_K02 Ma umiejęność skutecznego rozwiązywania zagadnień inżynierskich i naukowo-technicznych na podstawie posiadanej wiedzy technicznej, fizyko-matematycznej i intuicji. | AR_2A_K02 | T2A_K02 | C-8 | — | M-3, M-2 | S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| AR_2A_C07_W10 Student orientuje się w istocie techniki eksperymentu, w sposobie dekompozycji obiektu o wielu wyjściach, w naturalnych i abstrakcyjnych sposobach modelowania obiektów i sposobach formułowania równań warunkowych. | 2,0 | |
| 3,0 | Student orientuje się w istocie techniki eksperymentu, w sposobie dekompozycji obiektu o wielu wyjściach, w naturalnych i abstrakcyjnych sposobach modelowania obiektów i sposobach formułowania równań warunkowych. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| AR_2A_C07_U14 Student umie wykonać dekompozycję obiektu o wielu wyjściach, zaproponować naturalny lub abstrakcyjny model wybranego obiektu fizyko-technicznego i sformułować równanie warunkowe. | 2,0 | |
| 3,0 | Student umie wykonać dekompozycję obiektu o wielu wyjściach, zaproponować naturalny lub abstrakcyjny model wybranego obiektu fizyko-technicznego i sformułować równanie warunkowe. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| AR_2A_C07_K02 Ma umiejęność skutecznego rozwiązywania zagadnień inżynierskich i naukowo-technicznych na podstawie posiadanej wiedzy technicznej, fizyko-matematycznej i intuicji. | 2,0 | |
| 3,0 | Student wykazuje niewielką inicjatywę podczas zajęć i ogranicza się jedynie do wykonania podstawowych zadań. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Draper, N. R., H. Smith, Analiza Regresji Stosowana, PWN, Warszawa, 1973
- Mańczak K., Technika Planowania Eksperymentu, WNT, Warszawa, 1976
- www.eti.pg.gda.pl/katedry/kmoe/dydaktyka/Metrologia/planowanie_eksperymentu.pdf
Literatura dodatkowa
- Atkinson, A. C., A. N. Done, Optimum Experimental Designs, Oxford Science Publications, Clarendon Press, Oxford
- Rafajłowicz, E., Algorytmy Planowania Eksperymentu z Implementacjami w Środowisku MATHEMATICA, Akademicka Oficyna Wydawnicza PLJ, Warszawa, 1996