Wydział Elektryczny - Automatyka i robotyka (S2)
Sylabus przedmiotu Układy mechaniczne - modelowanie, sterowanie i nawigacja:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Automatyka i robotyka | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
| Obszary studiów | nauk technicznych, studiów inżynierskich | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Układy mechaniczne - modelowanie, sterowanie i nawigacja | ||
| Specjalność | Sterowanie w układach robotycznych | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Sterowania i Pomiarów | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Tomasz Barciński <Tomasz.Barcinski@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 2,0 | ECTS (formy) | 2,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Podstawy teorii sterowania. |
| W-2 | Elementy mechaniki. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Poznanie metod opisu układów mechanicznych dogodnych do syntezy układu sterowania. |
| C-2 | Poznanie algorytmów nawigacji i sterowania układem mechanicznym - robotem mobilnym |
| C-3 | Doskonalenie umiejętności modelowania i sterowania układami mechanicznymi |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| projekty | ||
| T-P-1 | Synteza układu sterowania przechwytywaniem poruszającego się obiektu | 15 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Przegląd zastosowań algorytmów sterowania ruchem we współczesnej technice. Historia, stan obecny i trendy rozwojowe. | 2 |
| T-W-2 | Metody opisu i pomiaru wielkości związanych z ruchem: położenia, orientacje, prędkości przyspieszenia. Metody ich estymacji. Estymacja położenia i orientacji na podstawie przyspieszeń i prędkości. | 4 |
| T-W-3 | Estymacja konfiguracji i prędkości bryły na podstawie zarejestrowanego obrazu. | 3 |
| T-W-4 | Układy nieholonomiczne - klasyfikacja i metody modelowania. | 3 |
| T-W-5 | Zadania sterowania ruchem. Definicja zadań: planowanie trajektorii, stabilizacjia, regulacja nadążna. | 2 |
| T-W-6 | Metody planowania trajektorii układów nieholonomicznych | 4 |
| T-W-7 | Metody stabilizacji układów nieholonomicznych | 4 |
| T-W-8 | Metody regulacji nadążnej dla układów holonomicznych i nieholonomicznych. | 4 |
| T-W-9 | Problemy sterowania układami mechanicznymi dotąd nie rozwiązane i problemy otwarte. | 2 |
| T-W-10 | Zaliczenie | 2 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| projekty | ||
| A-P-1 | uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-P-2 | Praca własna. | 15 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| 30 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny |
| M-2 | Wykład problemowy |
| M-3 | Dyskusje dydaktyczne |
| M-4 | ćwiczenia projektowe |
| M-5 | Konsultacje projektowe |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne i ustne |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Prezentacja |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AR_2A_C20_W01 Student zna podstawowe metody pomiaru parametrów ruchu. Zna typy układów nieholonomincznych wraz z ich modelami. Zna wybrane metody stabilizacji i regulacji. Zna rodzaje zadań sterownia układami nieholonomicznymi. | AR_2A_W03, AR_2A_W04, AR_2A_W07 | T2A_W03, T2A_W04, T2A_W07 | — | C-1, C-2 | T-W-1, T-W-5, T-W-4, T-W-2, T-W-3, T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-10, T-W-9 | M-1, M-2, M-3 | S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AR_2A_C20_U01 Student potrafi wyprowadzić model matematyczny układu nieholonomicznego i przeprowadzić jego symulację. Student potrafi sformułować zadanie sterowania i rozwiązać je zadaną metodą. Student potrafi zaprojektować układ estymacji parametrów ruchu zadaną metodą. | AR_2A_U03, AR_2A_U04 | T2A_U09, T2A_U10, T2A_U11, T2A_U16 | — | C-3 | T-P-1 | M-4, M-5 | S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| AR_2A_C20_W01 Student zna podstawowe metody pomiaru parametrów ruchu. Zna typy układów nieholonomincznych wraz z ich modelami. Zna wybrane metody stabilizacji i regulacji. Zna rodzaje zadań sterownia układami nieholonomicznymi. | 2,0 | |
| 3,0 | Student zna podstawowe metody pomiaru parametrów ruchu. Zna typy układów nieholonomincznych wraz z ich modelami. Zna wybrane metody stabilizacji i regulacji. Zna rodzaje zadań sterownia układami nieholonomicznymi. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| AR_2A_C20_U01 Student potrafi wyprowadzić model matematyczny układu nieholonomicznego i przeprowadzić jego symulację. Student potrafi sformułować zadanie sterowania i rozwiązać je zadaną metodą. Student potrafi zaprojektować układ estymacji parametrów ruchu zadaną metodą. | 2,0 | |
| 3,0 | Student potrafi wyprowadzić model matematyczny układu nieholonomicznego i przeprowadzić jego symulację. Student potrafi sformułować zadanie sterowania i rozwiązać je zadaną metodą. Student potrafi zaprojektować układ estymacji parametrów ruchu zadaną metodą. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Murray R. M., Li Z., Sastry S., A Mathematical Introduction to Robotic Manipulation, CRC Press, 1994
- Slotine J-J. E., Lie W., Applied Nonlinear Control, Prencince Hall, Englewood Cliffs, 1991
- Khalil H. K., Nonlinear Systems, Prentice Hall, Upper Saddle River, 1996, 2