Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Mechanika i budowa maszyn (S2)
specjalność: komputerowo wspomagane projektowanie i wytwarzanie maszyn
Sylabus przedmiotu Doświadczalna identyfikacja własności układów mechatronicznych:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Mechanika i budowa maszyn | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Doświadczalna identyfikacja własności układów mechatronicznych | ||
| Specjalność | urządzenia mechatroniczne | ||
| Jednostka prowadząca | Instytut Technologii Mechanicznej | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Marcin Chodźko <Marcin.Chodzko@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Marcin Chodźko <Marcin.Chodzko@zut.edu.pl>, Paweł Dunaj <Pawel-Dunaj@zut.edu.pl>, Arkadiusz Parus <Arkadiusz.Parus@zut.edu.pl>, Piotr Pawełko <Piotr.Pawelko@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 4,0 | ECTS (formy) | 4,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Wymaga się aby student posiadał wiedzę z podstaw automatyki. Powinien sprawnie posługiwać się narzędziami rachunku macierzowego oraz całkowego oraz mieć zaliczony kurs statystyki matematycznej. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Celem kształcenia jest zapoznanie studenta z zaawansowanymi technikami identyfikacji własciwości obiektów. Szczególny nacisk kładziony jest przy tym na umiejętność wychwycenia analogii pomiędzy rozważaniami teoretycznymi a praktycznymi aspektami procesu identyfikacji modeli. |
| C-2 | Celem jest zaznajomienie studentów z praktycznymi metodami prowadzenia procesu identyfikacji z użyciem nowoczesnego oprogramowania oraz sprzętu. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Sygnały i ich parametry. Podstawowe pojęcia z zakresu przetwarzania sygnałów. Ćwiczenie w środowisku Matlab. | 2 |
| T-L-2 | Analiza sygnałów deterministycznych. Przekształcenia całkowe. Ćwiczenia w środowisku Matlab. | 2 |
| T-L-3 | Szereg Fouriera. Ćwiczenia w środowisku Matlab. | 2 |
| T-L-4 | Modele w postaci równań różniczkowych oraz modele operatorowe - ćwiczenia w środowisku Matlab. | 2 |
| T-L-5 | Wpływ okienkowania na proces identyfikacji. Identyfikacja przykładowego obiektu. | 4 |
| T-L-6 | Metody regresji - ćwiczenia w programie Statistica. | 2 |
| T-L-7 | Modelowanie elementów układów mechanicznych. | 4 |
| T-L-8 | Modelowanie elementów układów hydraulicznych | 4 |
| T-L-9 | Modelowanie układów termokinetycznych. | 2 |
| T-L-10 | Modelowanie układów termodynamicznych. | 2 |
| T-L-11 | Eksperyment w procesie identyfikacji - planowanie eksperymentu. | 2 |
| T-L-12 | Eksperymentalna analiza modalna. Test impulsowy. | 4 |
| T-L-13 | Eksperymentalna analiza modalna z użyciem innych metod wymuszania. | 4 |
| T-L-14 | Budowa modelu modalnego - algorytmy estymacji parametrów modalnych. | 4 |
| T-L-15 | Walidacja modeli. Model updating. | 5 |
| 45 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Modele, modelowanie, struktura modelu, parametry i współrzędne stanu. Pojęcie i zakres zastosowań estymacji. | 2 |
| T-W-2 | Ogólne aspekty zagadnienia modelowania. Klasy realizacji, Klasy podejść statystycznych. | 4 |
| T-W-3 | Sygnały deterministyczne i losowe. Klasy sygnałów. Przetwarzanie sygnałów, szybkie przekształcenie Fouriera. | 4 |
| T-W-4 | Modele liniowe. Sterowalność, obserwowalność, identyfikowalność. | 4 |
| T-W-5 | Teoria estymacji, cechy estymatorów. | 4 |
| T-W-6 | Analiza regresji, krzywe i płaszczyzny regresji. | 4 |
| T-W-7 | Dokładność i przyczyny błędów. | 4 |
| T-W-8 | Zastosowania metod identyfikacji. | 4 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach. | 45 |
| A-L-2 | Opracowywanie raportów z ćwiczeń laboratoryjnych. | 10 |
| A-L-3 | Przygotowywanie się do zajęć. | 5 |
| 60 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach. | 30 |
| A-W-2 | Samodzielne studiowanie literatury. | 5 |
| A-W-3 | Przygotowywanie sie do zaliczenia. | 5 |
| 40 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Metoda podająca - wykład informacyjny. |
| M-2 | Metoda praktyczna - ćwiczenia laboratoryjne. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie końcowe. |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Sprawdzenie poprawności wykonania raportów z ćwiczeń laboratoryjnych. |
| S-3 | Ocena formująca: Sprawdzenie stanu przygotowania studentów do przeprowadzenia zajęć praktycznych. |
| S-4 | Ocena formująca: Ocena poprawności wykonywanych czynności w trakcie zajęć laboratoryjnych. |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MBM_2A_UM/03_W01 Zamierzonym efektem kształcenia jest zaznajomienie studentów z problemami związanymi z pojęciem identyfikacji właściwości układów mechatronicznych oraz uświadomienie im znaczenia tego procesu w praktyce inżynierskiej. | MBM_2A_W01, MBM_2A_W03, MBM_2A_W05 | — | — | C-1 | T-W-1, T-W-7, T-W-4, T-W-8, T-W-2, T-W-3, T-W-5, T-W-6 | M-1 | S-1 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MBM_2A_UM/03_U01 Student w wyniku kształcenia powienien potrafic przeprowadzić analizę obiektu, wybrać prawidłową technikę identyfikacji, zaplanować eksperyment i zinterpretować uzyskane rezultaty. | MBM_2A_U08, MBM_2A_U09, MBM_2A_U17 | — | — | C-2 | T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-1, T-L-5 | M-2 | S-3, S-2 |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MBM_2A_UM/03_K01 Student powinien zyskać kompetencje w doborze właściwych metod identyfikacji oraz procedur ich realizacji. | MBM_2A_K04 | — | — | C-2 | T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-1, T-L-10, T-L-9, T-L-8, T-L-7, T-L-11, T-L-12, T-L-13, T-L-14, T-L-15, T-L-6, T-L-5 | M-2 | S-4 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| MBM_2A_UM/03_W01 Zamierzonym efektem kształcenia jest zaznajomienie studentów z problemami związanymi z pojęciem identyfikacji właściwości układów mechatronicznych oraz uświadomienie im znaczenia tego procesu w praktyce inżynierskiej. | 2,0 | Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu. |
| 3,0 | Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Z trudem kojarzy elementy nabytej wiedzy. Czasem nie wie jak posiadaną wiedzę wykorzystać. | |
| 3,5 | Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 3,0 i 4,0. | |
| 4,0 | Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Zna ograniczenia i obszary i jej stosowania. | |
| 4,5 | Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 4,0 i 5,0. | |
| 5,0 | Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Rozumie ograniczenia i zna obszary i jej stosowania. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| MBM_2A_UM/03_U01 Student w wyniku kształcenia powienien potrafic przeprowadzić analizę obiektu, wybrać prawidłową technikę identyfikacji, zaplanować eksperyment i zinterpretować uzyskane rezultaty. | 2,0 | Student nie posiadł podstawowych umiejętności wymaganych do realizacji postawionych celów ćwiczeń laboratoryjnych. |
| 3,0 | Student opanował podstawowe umiejętności z zakresu przedmiotu. Z trudem jednak kojarzy elementy nabytej wiedzy. Czasem nie wie jak posiadaną wiedzę wykorzystać praktycznie do rozwiązywania postawionych problemów identyfikacji. | |
| 3,5 | Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 3,0 i 4,0. | |
| 4,0 | Student opanował podstawowe umiejętności z zakresu przedmiotu. Rozumie jak posiadaną wiedzę wykorzystać praktycznie do rozwiązywania postawionych problemów identyfikacji. | |
| 4,5 | Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 4,0 i 5,0. | |
| 5,0 | Student opanował podstawowe umiejętności z zakresu przedmiotu. Rozumie jak posiadaną wiedzę wykorzystać praktycznie do rozwiązywania postawionych problemów identyfikacji. Zna obszary stosowania i ograniczenia. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| MBM_2A_UM/03_K01 Student powinien zyskać kompetencje w doborze właściwych metod identyfikacji oraz procedur ich realizacji. | 2,0 | |
| 3,0 | Student wykazuje przeciętne kompetencje w prowadzeniu badań doświaadczalnych. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- J. Kasprzyk, Identyfikacja procesów, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2002
- A.Czemplik, Modele dynamiki układów fizycznych dla inżynierów., WNT, Warszawa, 2008
- Z.Bubnicki, Identyfikacja obiektów sterowania, PWN, Warszawa, 1974
- A.Żuchowski, Modele dynamiki i identyfikacja., Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2003
Literatura dodatkowa
- J. Szabatin, Podstawy teorii sygnałów., Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa, 2000
- T.P. Zieliński, Cyfrowe przetwarzanie sygnałów., Wydawnictwo Komunikacji i Łączności`, Warszawa, 2009