Automatyka układów napędowych
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | 0800-AUNA |
Kod Erasmus / ISCED: |
(brak danych)
/
(0714) Elektronika i automatyzacja
|
Nazwa przedmiotu: | Automatyka układów napędowych |
Jednostka: | Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej |
Grupy: | |
Punkty ECTS i inne: |
(brak)
|
Język prowadzenia: | polski |
Wymagania wstępne: | Znajomość podstaw elektrotechniki, automatyki, elektroniki, i teorii sterowania. |
Rodzaj przedmiotu: | przedmiot fakultatywny |
Całkowity nakład pracy studenta: | Godziny realizowane z udziałem nauczycieli (30 godz.): - udział w wykładach – 30 godz. Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta (45 godz.): - przygotowanie do wykładu – 15 godz. - przygotowanie do egzaminu – 30 godz. Łącznie: 75 godz. (3 ECTS) |
Efekty uczenia się - wiedza: | W1 – zna budowę napędu elektrycznego oraz potrafi wymienić podstawowe komponenty wchodzące w jego skład – K_W05 W2 – orientuje się w trendach rozwojowych mikroprocesorów oraz modułów mocy stosowanych w napędach elektrycznych – K_W04, K_W10 W3 – zna podstawowe parametry oraz wielkości opisujące układ napędowy – KW05, K_W03 W4 – ma uporządkowaną wiedzę dotyczącą własności napędów elektrycznych z silnikami prądu stałego i przemiennego – K_W05 W5 – orientuje się w metodach sterowania momentem i prędkością silników elektrycznych – K_W05 W6 – zna rodzaje regulatorów stosowanych w napędach elektrycznych oraz metody strojenia – K_W09, K_W05 W7 – zna podstawowe metody estymacji zmiennych stanu stosowane w sterowaniu bezczujnikowym – K_W09 |
Efekty uczenia się - umiejętności: | U1 – potrafi dobrać napęd elektryczny do zadanych kryteriów użytkowych i wymagań eksploatacyjnych – K_U01, K_U08, K_U13 U2 – umie zaproponować strukturę regulacji zapewniającą uzyskanie pożądanej jakości regulacji położenia, prędkości kątowej oraz momentu elektromagnetycznego silnika – K_U10, K_U12 U3 – potrafi wskazać właściwe kryterium doboru nastaw (modułowe optimum, symetryczne optimum, sterowanie z modelem wewnętrznym, optymalizacja liniowo-kwadratowa, lokowanie biegunów) regulatorów stosowanych w napędach elektrycznych (PID, regulator od stanu, regulator histerezowy) – K_U08, U4 – potrafi określić rodzaj zastosowanej metody sterowania napędem elektrycznych na podstawie dokumentacji – K_U01 |
Efekty uczenia się - kompetencje społeczne: | K1 – zna ograniczenia związane ze stosowaniem poszczególnych napędów elektrycznych w środowisku przemysłowym – K_K06 |
Metody dydaktyczne: | Metoda dydaktyczna podająca: - wykład informacyjny (konwencjonalny) |
Metody dydaktyczne podające: | - wykład informacyjny (konwencjonalny) |
Skrócony opis: |
Celem zajęć jest przekazanie studentom podstawowej wiedzy z zakresu automatyki napędów elektrycznych wyposażonych w silniki prądu stałego i przemiennego. Wykład obejmuje zagadnienia związane z modelowaniem i właściwościami silników elektrycznych oraz topologie przekształtników energoelektronicznych dla napędów elektrycznych. Omówione zostaną metody syntezy układów regulacji stosowanych w napędach elektrycznych. |
Pełny opis: |
Wstęp: - Podstawowe pojęcia stosowane w układach napędowych - Zastosowanie elektrycznych układów napędowych - Właściwości maszyn elektrycznych prądu stałego i przemiennego - Przekształtniki energoelektroniczne w układach napędowych Napędy prądu stałego - Modele matematyczne maszyn prądu stałego -- równania różniczkowe -- transmitancja operatorowa -- równania stanu - Kaskadowe struktury regulacji -- synteza regulatora prądu typu PI -- synteza regulatora prądu typu IMC -- anty-windup -- synteza regulatora prędkości typu PI -- dyskretny regulator typu PID - Regulator od stanu -- synteza regulatora metodą lokowania biegunów -- synteza regulatora metodą optymalizacji liniowo-kwadratowej -- wprowadzenie sygnału referencyjnego Napędy wykorzystujące silniki o magnesach trwałych - Rodzaje i właściwości silników - Układ regulacji prądu dla BLDC - Model matematyczny silnika PMSM - Struktury sterowania serwonapędów z PMSM -- Struktury sterowania prądem stojana -- Bezpośrednie sterowanie momentem i strumieniem - Przykładowe zastosowania PMSM - Napędy prądu przemiennego z silnikami indukcyjnymi - Budowa i właściwości silników indukcyjnych - Model matematyczny silnika indukcyjnego - Przemienniki częstotliwości - Metody sterowania momentem i prędkością silnika indukcyjnego -- sterowanie skalarne -- sterowania wektorowe - Estymacja zmiennych stanu w napędach elektrycznych |
Literatura: |
Literatura podstawowa: 1. Kaźmierkowski M.P., Tunia H.: Automatyka napędu przekształtnikowego, PWN, Warszawa 1987 2. Zawirski, K., J. Deskur, T. Kaczmarek. Automatyka napędu elektrycznego. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 2012. 3. K. Zawirski: Sterowanie silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych, Wyd. Pol. Poznańskiej, 2005 4. T. Orłowska-Kowalska: Bezczujnikowe układy napędowe z silnikami indukcyjnymi, Oficyna Wyd. Pol. Wrocławskiej, 2003 Literatura uzupełniająca: 1. Lech. M. Grzesiak, Sterowanie napędów i serwonapędów elektrycznych, Warszawa 2009 2. M.P. Kaźmierkowski, F.Blaabjerg, R. Krishnan, Control in power electronics – selected problems, Elsevier, 2002 3. Jerzy Brzózka: Regulatory i układy automatyki, Wyd. Mikom, 2004 4. Z. Grunwald (red.), Napęd Elektryczny, WNT, 1987 5. T. Kaczmarek, Napęd elektryczny robotów, Wyd. Pol. Poznańskiej, 1998 |
Metody i kryteria oceniania: |
Metody oceniania: egzamin pisemny – W1, W3÷W7, U2, U3 Kryteria oceniania: Wykład: egzamin pisemny zawierający pytania zamknięte i otwarte ndst: < 50% dst: 50% ÷ 60% dst plus: 61% ÷ 70% db: 71% ÷ 80% db plus: 81% ÷ 90% bdb: > 90% |
Praktyki zawodowe: |
nie dotyczy |
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.