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

Projektowanie wirtualnych systemów kontrolno-monitorujących (simulink)

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 0800-SIMULINK Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (0714) Elektronika i automatyzacja
Nazwa przedmiotu: Projektowanie wirtualnych systemów kontrolno-monitorujących (simulink)
Jednostka: Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej
Grupy:
Strona przedmiotu: https://www.fizyka.umk.pl/moodle/course/view.php?id=196
Punkty ECTS i inne: 3.00
Język prowadzenia: polski
Wymagania wstępne:

Wskazane jest aby student przystępujący do tego przedmiotu:

1) znał podstawowe pojęcia teorii sterowania i analizy sygnałów

2) umiał korzystać z możliwości pakietu Matlab

Całkowity nakład pracy studenta:

110 godzin lekcyjnych

w tym:

- godziny realizowane z udziałem nauczycieli: 55 h (15 h wykładu, 30 h ćwiczeń, 10 h konsultacji)

- czas poświęcony na pracę indywidualną potrzebny do pomyślnego zaliczenia przedmiotu: 35 h (bieżące przygotowanie do kolejnych wykładów, ćwiczeń i sprawdzianów)

- czas wymagany do przygotowania się i uczestnictwa w procesie oceniania: 20 h (czas na przygotowanie projektu)

- czas wymagany do odbycia obowiązkowych praktyk: 0 h

Efekty uczenia się - wiedza:

W1 - Swobodnie operuje terminologią i słownictwem z tematyki przedmiotu (fizyka techniczna II stopień K_W01)

W2 - rozumie podstawowe pojęcia z teorii sterowania. analizy i przetwarzania sygnałów (fizyka techniczna II stopień K_W01)

W3 - potrafi planować i wykonywać eksperymenty z wykorzystaniem przyrządów wirtualnych (fizyka techniczna II stopień K_W02)

Efekty uczenia się - umiejętności:

U1 - Potrafi w Simulinku modelować ciągłe i dyskretne układy dynamiczne; tworzyć własne bloki i dodawać je do środowiska programistycznego; zrealizować algorytmy sterowania w postaci modelu Simulinka (fizyka techniczna II stopień K_U01, K_U02)

U2 - potrafi samodzielnie decydować o potrzebach i kierunkach uzupełniania wykształcenia (fizyka techniczna II stopień K_U08)

U3 - potrafi przedstawić wyniki wykonanych eksperymentów w postaci ustnej, pisemnej i prezentacji na stronie www (fizyka techniczna II stopień K_U07)

Efekty uczenia się - kompetencje społeczne:

K1 - potrafi formułować pytania i rozumie potrzebę ustawicznego kształcenia się (fizyka techniczna II stopień K_K01)

K2 - potrafi pracować indywidualnie i w zespole (fizyka techniczna II stopień K_K02)

Metody dydaktyczne eksponujące:

- pokaz

Metody dydaktyczne podające:

- wykład informacyjny (konwencjonalny)
- wykład problemowy

Metody dydaktyczne poszukujące:

- ćwiczeniowa
- laboratoryjna
- projektu

Skrócony opis:

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z zasadami projektowania wirtualnych systemów kontroli w zintegrowanym środowisku programowym Matlab/Simulink.

W trakcie zajęć studenci zapoznają się ze strukturą, organizacją systemów kontrolno-monitorujących oraz przykładami realizacji praktycznych. Jako oprogramowanie narzędziowe do budowania systemów kontrolno-pomiarowych przedstawione zostaną środowiska firmy Mathworks. W ramach wykładu przedstawione zostaną ogólne charakterystyki tych środowisk, funkcje wybranych bibliotek i bloków, budowanie własnych bloków i dodawanie ich do środowiska Simulink.

W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci będą praktycznie testować poszczególne biblioteki/bloki Simlinka oraz przy ich pomocy będą budować różne układy sterujące zarówno ciągłe jak i dyskretne.

Pełny opis:

Treści wykładu:

1. Wprowadzenie do automatyki i teorii sterowania

Opis stanowy układów ciągłych i dyskretnych

Pojęcie stabilności układu ciągłego i dyskretnego

Podstawy regulacji, sterownik PID

Sterowalność, obserwowalność i stabilność układów

Elementy sterowania optymalnego

Podstawy układów nieliniowych.

2. Wprowadzenie do Simulinka

Podstawowe biblioteki i bloki Simulinka

Zapoznanie z podstawami modelowania ciągłych i dyskretnych układów dynamicznych w Simulinku

Przykłady układów budowy wirtualnych układów sterujących realizowanych w Simulinku.

Program zajęć laboratoriyjnych:

1. Podstawy programowania w Matlabie

2. Podstawowe bloki Simulinka

3. Modelowanie dynamiki ciągłego układu dynamicznego

4. Modelowanie dynamiki dyskretnego układu dynamicznego

5. Realizacja sterownika PID

6. Simulink i różne sposoby opisu układów liniowych

7. Wykorzystanie biblioteki Simulink Control Design do budowy prostych układów sterowania

8. Tworzenie własnych bloków i bibliotek w Simulinku

9. S-funkcje

10. Tworzenie środowiska graficznego w Matlabie sterującego modelami Simulinka.

11. Simulink a sterowanie optymalne.

Literatura:

1. Dokumentacja firmy Mathworks (dostępna w ramach licencji firmy Mathworks oraz na stronach firmy), w szczególności:

Simulink, http://www.mathworks.com/help/simulink/index.html

Control System Toolbox For Use with MATLAB , http://www.mathworks.com/access/helpdesk/help/toolbox/control/.

Simulink Control Design, http://www.mathworks.com/help/slcontrol/index.html

2. Dowolny podręcznik z teorii sterowania:

Kaczorek T., Dzielinski A., Dabrowski W., Łopatka R. - Podstawy teorii sterowania. WNT, Warszawa, 2005.

Norman S. Nise - CONTROL SYSTEMS ENGINEERING Sixth Edition, John Wiley & Sons, Inc 2011

Modern control systems / Richard C. Dorf, Robert H. Bishop. - Modern control systems 12th ed.

Metody i kryteria oceniania:

Podstawą zaliczenia laboratorium jest jest uzyskanie pozytywnych ocen zadań domowych, z jednego sprawdzianu praktycznego oraz zrealizowanie projektu określonego układu kontrolno-monitorującego.

Wykład jest zaliczany na podstawie zaliczenia laboratorium.

Zadania domowe i sprawdzian sprawdzają efekty W1, W2, U1, K1

Projekt – U2,U3, K2

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

Okres: 2018-02-26 - 2018-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Piotr Pepłowski
Prowadzący grup: Piotr Pepłowski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Zaliczenie
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Zaliczenie

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

Okres: 2019-02-25 - 2019-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Piotr Pepłowski
Prowadzący grup: Piotr Pepłowski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Zaliczenie
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Zaliczenie

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

Okres: 2020-02-29 - 2020-09-20
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Piotr Pepłowski
Prowadzący grup: Piotr Pepłowski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Zaliczenie
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Zaliczenie

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2020/21" (w trakcie)

Okres: 2021-02-22 - 2021-09-20
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Piotr Pepłowski
Prowadzący grup: Piotr Pepłowski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Zaliczenie
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Zaliczenie
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.