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: |
(brak)
|
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) |
Metody dydaktyczne poszukujące: | - ćwiczeniowa |
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 |
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.