Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu - Centralny punkt logowaniaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

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: Automatyka i robotyka s1, Przedmioty specjalistyczne do wyboru
Punkty ECTS i inne: 3.00
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

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2017/18" (zakończony)

Okres: 2017-10-01 - 2018-02-25
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Tomasz Tarczewski
Prowadzący grup: Tomasz Tarczewski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2018/19" (zakończony)

Okres: 2018-10-01 - 2019-02-24
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Tomasz Tarczewski
Prowadzący grup: Tomasz Tarczewski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład - Egzamin
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 prądu przemiennego z magnesami trwałymi

- Rodzaje i właściwości silników

- Układ regulacji prądu dla BLDC

- Struktury sterowania serwonapędów z PMSM

-- Struktury sterowania prądem stojana

-- Bezpośrednie sterowanie momentem i strumieniem

- Model matematyczny silnika PMSM

- Przykładowe zastosowania PMSM

- Języki programowania ruchu

- Napędy prądu przemiennego z silnikami indukcyjnymi

- Budowa i właściwości silników indukcyjnych

- Model matematyczny silnika indukcyjnego

- Metody sterowania momentem i prędkością silnika indukcyjnego

-- sterowanie skalarne

-- sterowania wektorowe

- Przemienniki częstotliwości

- Estymacja zmiennych stanu silnika indukcyjnego

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

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2019/20" (zakończony)

Okres: 2019-10-01 - 2020-02-28
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Tomasz Tarczewski
Prowadzący grup: Tomasz Tarczewski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2020/21" (zakończony)

Okres: 2020-10-01 - 2021-02-21
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Tomasz Tarczewski
Prowadzący grup: Tomasz Tarczewski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład - Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.