Wydział Elektryczny - Automatyka i robotyka (S2)
specjalność: Bezpieczeństwo funkcjonalne systemów przemysłowych
Sylabus przedmiotu Sterowanie odporne:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Automatyka i robotyka | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Sterowanie odporne | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Automatyki i Robotyki | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Zbigniew Emirsajłow <Zbigniew.Emirsajlow@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Maja Kocoń <Maja.Kocon@zut.edu.pl>, Piotr Okoniewski <Piotr.Okoniewski@zut.edu.pl>, Adam Łukomski <Adam.Lukomski@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 4,0 | ECTS (formy) | 4,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Znajomość matematyki i teorii sterowania na poziomie studiów I stopnia kierunku automatyka i robotyka |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studentów z metodami modelowania niepewności w modelu matematycznym obiektu |
| C-2 | Nauczenie studentów metody syntezy układu sterowania z niepewnym obiektem opartej na aparacie przestrzeni H-inf |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Badanie stabilności jednowymiarowego układu sterowania z zaburzeniem modułu i fazy układu otwartego | 4 |
| T-L-2 | Modelowanie zaburzeń addytywnych i multiplikatywnych modelu matematycznego obiektu | 4 |
| T-L-3 | Modelowanie niepewności parametrycznych modelu matematycznego obiektu | 4 |
| T-L-4 | Parametryzacja regulatora stabilizującego obiekt sterowania | 2 |
| T-L-5 | Wyznaczanie normy H-2 i H-inf układu opisanego modelem w przestrzeni stanu | 2 |
| T-L-6 | Sformułowanie i rozwiązanie zadania syntezy układu sterowania metodą przestrzeni H-inf z wykorzystaniem oprogramowania Matlab | 4 |
| T-L-7 | Zadanie syntezy regulatora metodą przestrzeni H-inf. Cz. I : Badanie odporności stabilności układu sterowania z niepewnym obiektem | 4 |
| T-L-8 | Zadania syntezy regulatora metodą przestrzeni H-inf. Cz. II : Badanie odporności jakości układu sterowania z niepewnym obiektem | 4 |
| T-L-9 | Zaliczenie | 2 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Wprowadzenie do sterowania odpornego, zakłócenia i zaburzenia, przegląd zagadnień. | 2 |
| T-W-2 | Liniowy układ sterowania, podstawowe właściwości | 4 |
| T-W-3 | Przestrzenie sygnałów i układów | 4 |
| T-W-4 | Uogólniony model układu sterowania | 2 |
| T-W-5 | Analiza stabilności niepewnego układu sterowania | 6 |
| T-W-6 | Analiza jakości niepewnego układu sterowania | 4 |
| T-W-7 | Synteza regulatora w przestrzeni H-inf | 4 |
| T-W-8 | Synteza odpornego układu sterowania | 4 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-L-2 | Przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych | 10 |
| A-L-3 | Przygotowanie do zaliczenia | 10 |
| 50 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-W-2 | Studiowanie literatury | 10 |
| A-W-3 | Przygotowanie do egzaminu | 8 |
| A-W-4 | Egzamin | 2 |
| 50 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny |
| M-2 | Ćwiczenia z użyciem komputera |
| M-3 | Ćwiczenia laboratoryjne |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie końcowe z ćwiczeń laboratoryjnych |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Pisemny egzamin z wykładów |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AR_2A_C02_W01 Student zna podstawowe metody opisu niepewności modelu matematycznego obiektu sterowania | AR_2A_W03 | — | — | C-1 | T-W-1, T-W-3, T-W-4, T-W-2 | M-1 | S-2 |
| AR_2A_C02_W02 Student ma wiedzę z zakresu analizy i syntezy ukladu sterowania z niepewnym obiektem | AR_2A_W03 | — | — | C-2 | T-W-1, T-W-8, T-W-7, T-W-5, T-W-6 | M-1 | S-2 |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AR_2A_C02_U01 Student potrafi tworzyć modele matematyczne obiektów z niepewnościami parametrycznymi i dynamicznymi | AR_2A_U03 | — | — | C-1 | T-L-5, T-L-2, T-L-6, T-L-3, T-L-4 | M-2, M-3 | S-1 |
| AR_2A_C02_U02 Student potrafi zaprojektować układ sterowania niepewnym obiektem wykorzystując w tym celu aparat przestrzeni H-inf | AR_2A_U03 | — | — | C-2 | T-L-1, T-L-7, T-L-6, T-L-8 | M-2, M-3 | S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| AR_2A_C02_W01 Student zna podstawowe metody opisu niepewności modelu matematycznego obiektu sterowania | 2,0 | Średnia z ocen z zadań egzaminacyjnych z tego zakresu jest mniejsza niż 3.0 |
| 3,0 | Średnia z ocen z zadań egzaminacyjnych z tego zakresu mieści się w przedziale 3.0-3.25 | |
| 3,5 | Średnia z ocen z zadań egzaminacyjnych z tego zakresu mieści się w przedziale 3.26-3.75 | |
| 4,0 | Średnia z ocen z zadań egzaminacyjnych z tego zakresu mieści się w przedziale 3.76-4.25 | |
| 4,5 | Średnia z ocen z zadań egzaminacyjnych z tego zakresu mieści się w przedziale 4.26-4.75 | |
| 5,0 | Średnia z ocen z zadań egzaminacyjnych z tego zakresu mieści się w przedziale 4.76-5.0 | |
| AR_2A_C02_W02 Student ma wiedzę z zakresu analizy i syntezy ukladu sterowania z niepewnym obiektem | 2,0 | Średnia z ocen z zadań egzaminacyjnych z tego zakresu jest mniejsza niż 3.0 |
| 3,0 | Średnia z ocen z zadań egzaminacyjnych z tego zakresu mieści się w przedziale 3.0-3.25 | |
| 3,5 | Średnia z ocen z zadań egzaminacyjnych z tego zakresu mieści się w przedziale 3.26-3.75 | |
| 4,0 | Średnia z ocen z zadań egzaminacyjnych z tego zakresu mieści się w przedziale 3.76-4.25 | |
| 4,5 | Średnia z ocen z zadań egzaminacyjnych z tego zakresu mieści się w przedziale 4.26-4.75 | |
| 5,0 | Średnia z ocen z zadań egzaminacyjnych z tego zakresu mieści się w przedziale 4.76-5.0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| AR_2A_C02_U01 Student potrafi tworzyć modele matematyczne obiektów z niepewnościami parametrycznymi i dynamicznymi | 2,0 | Ocena otrzymana jako 40% średniej oceny ze sprawozdań nr 2, 3, 4 i 5 oraz 60% średniej z oceny z zadań zaliczeniowych z tego zakresu jest mniejsza niż 3.0 |
| 3,0 | Ocena otrzymana jako 40% średniej oceny ze sprawozdań nr 2, 3, 4 i 5 oraz 60% średniej z oceny z zadań zaliczeniowych z tego zakresu mieści się w przedziale 3.0-3.25 | |
| 3,5 | Ocena otrzymana jako 40% średniej oceny ze sprawozdań nr 2, 3, 4 i 5 oraz 60% średniej z oceny z zadań zaliczeniowych z tego zakresu mieści się w przedziale 3.26-3.75 | |
| 4,0 | Ocena otrzymana jako 40% średniej oceny ze sprawozdań nr 2, 3, 4 i 5 oraz 60% średniej z oceny z zadań zaliczeniowych z tego zakresu mieści się w przedziale 3.76-4.25 | |
| 4,5 | Ocena otrzymana jako 40% średniej oceny ze sprawozdań nr 2, 3, 4 i 5 oraz 60% średniej z oceny z zadań zaliczeniowych z tego zakresu mieści się w przedziale 4.26-4.75 | |
| 5,0 | Ocena otrzymana jako 40% średniej oceny ze sprawozdań nr 2, 3, 4 i 5 oraz 60% średniej z oceny z zadań zaliczeniowych z tego zakresu mieści się w przedziale 4.76-5.0 | |
| AR_2A_C02_U02 Student potrafi zaprojektować układ sterowania niepewnym obiektem wykorzystując w tym celu aparat przestrzeni H-inf | 2,0 | Ocena otrzymana jako 40% średniej oceny ze sprawozdań nr 1, 6, 7 i 8 oraz 60% średniej z oceny z zadań zaliczeniowych z tego zakresu jest mniejsza niż 3.0 |
| 3,0 | Ocena otrzymana jako 40% średniej oceny ze sprawozdań nr 1, 6, 7 i 8 oraz 60% średniej z oceny z zadań zaliczeniowych z tego zakresu mieści się w przedziale 3.0-3.25 | |
| 3,5 | Ocena otrzymana jako 40% średniej oceny ze sprawozdań nr 1, 6, 7 i 8 oraz 60% średniej z oceny z zadań zaliczeniowych z tego zakresu mieści się w przedziale 3.26-3.75 | |
| 4,0 | Ocena otrzymana jako 40% średniej oceny ze sprawozdań nr 1, 6, 7 i 8 oraz 60% średniej z oceny z zadań zaliczeniowych z tego zakresu mieści się w przedziale 3.76-4.25 | |
| 4,5 | Ocena otrzymana jako 40% średniej oceny ze sprawozdań nr 1, 6, 7 i 8 oraz 60% średniej z oceny z zadań zaliczeniowych z tego zakresu mieści się w przedziale 4.26-4.75 | |
| 5,0 | Ocena otrzymana jako 40% średniej oceny ze sprawozdań nr 1, 6, 7 i 8 oraz 60% średniej z oceny z zadań zaliczeniowych z tego zakresu mieści się w przedziale 4.76-5.0 |
Literatura podstawowa
- K. Zhu, J.C. Doyle, Essentials of Robust Control, Prentice Hall, Upper Saddle River, 1998
- M. Green, D. Limebeer, Linear Robust Control, Prentice Hall, Englewood Cliffs, 1995
- Da-Wei Gu, P.H. Petkov, M.M. Konstantinov, Robust Control Design with MATLAB, Springer-Verlag, London, 2013
Literatura dodatkowa
- J.B. Burl, Linear Optimal Control, H-2 and H-inf Methods, Addison-Wesley, Menlo Park, 1999