Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Transport (S1)
specjalność: inżynieria środowiska w transporcie
Sylabus przedmiotu Automatyka:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Transport | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | nauki techniczne, studia inżynierskie | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Automatyka | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Instytut Technologii Mechanicznej | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Arkadiusz Parus <Arkadiusz.Parus@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Tomasz Osipowicz <Tomasz.Osipowicz@zut.edu.pl>, Kamil Stateczny <Kamil.Stateczny@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Algebra i analiza matematyczna. |
| W-2 | Fizyka (w zakresie szkoły średniej). |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studenta z podstawowymi pojęciami automatyki. |
| C-2 | Zapoznanie studenta z budową i działaniem podstawowych urządzeń wykorzystywanych w układach sterowania i regulacji. |
| C-3 | Umiejętność doboru nastaw regulatora. |
| C-4 | Przeprowadzenie procesu badania stabilności liniowych układów dynamicznych. |
| C-5 | Wyznaczanie odpowiedzi skokowej i impulsowej. |
| C-6 | Umiejętność analizy układu ze sprzężeniem zwrotnym. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Wprowadzenie w środowisko Matlab/Simulink. | 3 |
| T-L-2 | Podstawowe elementy automatyki. | 2 |
| T-L-3 | Wyznaczanie charakterystyk częstotliwościowych. | 3 |
| T-L-4 | Analiza kryteriów stabilności układów. | 3 |
| T-L-5 | Badanie układów ze sprzężeniem zwrotnym. | 4 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Układy sterowania i regulacji, sprzężenie zwrotne. Obiekty regulacji: opis matematyczny, charakterystyki statyczne, przykłady. | 5 |
| T-W-2 | Przekształcenie Laplace’a. Transmitancja operatorowa i częstotliwościowa, charakterystyki logarytmiczne. odpowiedź skokowa i impulsowa. | 5 |
| T-W-3 | Charakterystyki podstawowych elementów liniowych. Schematy blokowe i ich redukcja. | 5 |
| T-W-4 | Stabilność układów liniowych. Kryteria stabilności Hurwitza i Nyquista. Zapas stabilności. | 5 |
| T-W-5 | Jakość regulacji, błędy statyczne i dynamiczne, transmitancja uchybowa, pasmo przepustowe. Wskaźniki jakości: odcinkowe, całkowe, częstotliwościowe. Położenie biegunów a jakość regulacji i stabilność. | 5 |
| T-W-6 | Podstawowe typy regulatorów. Reguły Zieglera-Nicholsa doboru nastaw regulatorów. Użycie charakterystyk logarytmicznych przy doborze regulatora. | 5 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach. | 15 |
| A-L-2 | Przygotowanie zakresu wiedzy wymaganej w ramach bieżącego ćwiczenia laboratoryjnego. | 10 |
| A-L-3 | Analiza realizacji ćwiczenia laboratoryjnego i sprawozdawczość. | 5 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w wykładach. | 30 |
| A-W-2 | Studium literaturowe. | 7 |
| A-W-3 | Praca własna (powtórzenie poprzednich wykładów). | 8 |
| A-W-4 | Przygotowanie do zaliczeń wykładów. | 13 |
| A-W-5 | Udział w egzaminie. | 2 |
| 60 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład multimedialny z elementami konwersatoryjnymi. |
| M-2 | Metoda problemowa; w odniesieniu do wykładu, tej jej części, w której dyskutowane jest aktywizujące audytorium rozwiązywanie problemu obliczeniowego. |
| M-3 | W odniesieniu do zajęć laboratoryjnych pokaz i demonstracja. Realizacja przez studentów ćwiczeń laboratoryjnych. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: W odniesieniu do wykładu; ocena podsumowująca: końcowy egzamin pisemny lub ustny. |
| S-2 | Ocena formująca: W odniesieniu do ćwiczeń laboratoryjnych; ocena formująca: sprawdziany pisemne i ustne wejściowe do ćwiczeń, ocena jakości po ćwiczeniowych. |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| T_1A_C23_W01 W odniesieniu do wybranego punktu programu kierunku studiów: student powinien znać podstawowe pojęcia związane z automatyką, scharakteryzować budowę i działanie układu regulacji automatycznej, znać podstawowe techniki badań i projektowania układów regulacji, powinien scharakteryzować budowę i działanie układów regulacji cyfrowej, ze szczególnym uwzględnieniem sterowników programowalnych PLC. | T_1A_W07 | — | — | C-3, C-2, C-4, C-5 | T-W-3, T-W-5, T-W-6, T-W-1, T-W-4, T-W-2, T-L-4, T-L-5, T-L-3, T-L-1 | M-3 | S-2 |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| T_1A_C23_U01 Student posiada umiejętność dokonywania analizy funkcjonalnej rzeczywistego układu regulacji, umie zbadać własności układu regulacji, dobrać regulator i jego nastawy, potrafi zaprojektować i zaimplementować złożony układ cyfrowy jak również algorytmy sterowania z wykorzystaniem sterowników PLC. | T_1A_U04, T_1A_U08 | — | — | C-1, C-4, C-6 | T-L-4, T-L-5, T-L-3, T-L-1 | M-3 | 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 | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| T_1A_C23_K01 Świadomie rozumie potrzeby dokształcania się, gdyż kolejne generacje rozwiązań sprzętowych będą wnosiły nowy zakres wiedzy. | T_1A_K01, T_1A_K03 | — | — | C-3, C-4 | T-L-4, T-L-5, T-L-3, T-L-1 | M-3 | S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| T_1A_C23_W01 W odniesieniu do wybranego punktu programu kierunku studiów: student powinien znać podstawowe pojęcia związane z automatyką, scharakteryzować budowę i działanie układu regulacji automatycznej, znać podstawowe techniki badań i projektowania układów regulacji, powinien scharakteryzować budowę i działanie układów regulacji cyfrowej, ze szczególnym uwzględnieniem sterowników programowalnych PLC. | 2,0 | Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu. |
| 3,0 | Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Nie potrafi kojarzyć i analizować nabytej wiedzy. | |
| 3,5 | Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 3,0 a 4,0. | |
| 4,0 | Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Zna ograniczenia i obszary jej stosowania. | |
| 4,5 | Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 4,0 a 5,0. | |
| 5,0 | Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Rozumie ograniczenia i zna obszary jej stosowania. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| T_1A_C23_U01 Student posiada umiejętność dokonywania analizy funkcjonalnej rzeczywistego układu regulacji, umie zbadać własności układu regulacji, dobrać regulator i jego nastawy, potrafi zaprojektować i zaimplementować złożony układ cyfrowy jak również algorytmy sterowania z wykorzystaniem sterowników PLC. | 2,0 | Nie potrafi poprawnie rozwiązywać zadań. Przy wykonywaniu ćwiczeń laboratoryjnych nie potrafi wyjaśnić sposobu działania i ma problem z formułowaniem wniosków. |
| 3,0 | Student rozwiązuje podstawowe zadania. Popełnia błędy. Ćwiczenia praktyczne realizuje poprawnie ale w sposób bierny. | |
| 3,5 | Student posiadł umiejętność w stopniu pośrednim między 3,0 a 4,0. | |
| 4,0 | Student umiejętnie kojarzy i analizuje nabytą wiedzę. Ćwiczenia praktyczne realizuje poprawnie, jest aktywny i potrafi interpretować uzyskane wyniki. | |
| 4,5 | Student posiadł umiejętność w stopniu pośrednim między 4,0 a 5,0. | |
| 5,0 | Student bardzo dobrze kojarzy i analizuje nabytą wiedzę. Zadania rozwiązuje metodami optymalnymi posiłkując się właściwymi technikami obliczeniowymi. Ćwiczenia praktyczne realizuje wzorowo, jest aktywny i potrafi ocenić metodę i uzyskane wyniki. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| T_1A_C23_K01 Świadomie rozumie potrzeby dokształcania się, gdyż kolejne generacje rozwiązań sprzętowych będą wnosiły nowy zakres wiedzy. | 2,0 | Ujawnia brak zdyscyplinowania w trakcie słuchania i notowania wykładów. Przy wykonywaniu ćwiczeń praktycznych w zespołach nie angażuje się na rozwiązywanie zadań. |
| 3,0 | Ujawnia mierne zaangażowanie się w pracy zespołowej przy rozwiązywaniu zadań problemowych, obliczeniowych czy symulacjach. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | Ujawnia swą aktywną rolę w zespołowym przygotowywaniu prezentacji wyników, obliczeń czy przeprowadzonej symulacji. | |
| 4,5 | ||
| 5,0 | Ujawnia własne dążenie do doskonalenia nabywanych umiejętności współpracy w zespole przy rozwiązywaniu postawionych problemów. Student czynnie uczestniczy w pracach zespołowych. |
Literatura podstawowa
- Urbaniak A., Podstawy automatyki, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań, 2007, 978-83-7143-335-1
- Greblicki W., Podstawy automatyki, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2006
- Kowal J., Podstawy automatyki. T. 1, AGH Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków, 2006, 83-7464-108-8
- Horla D., Podstawy automatyki : ćwiczenia laboratoryjne, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań, 2005, 83-7143-533-9
- Gessing R., Podstawy automatyki, Politechnika Śląska, Gliwice, 2001, 83-88000-19-5
Literatura dodatkowa
- A. Markowski, J. Kostro, A. Lewandowski, Automatyka w pytaniach i odpowiedziach, Wydawnictwo Naukowo Techniczne, Warszawa, 1985
- W. Findeisen, Poradnik inżyniera automatyka, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1973
- Misiurewicz P., Układy automatyki cyfrowej, Wydaw. Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa, 1987, 83-02-01230-0
- Legierski T., Kasprzyk J., Wyrwał J., Hajda J., Programowanie sterowników PLC., Wydawnictwo Pracowni Komputerowej Jacka Skalmierskiego, Gliwice, 1998