Akademia Morska w Gdyni

Transkrypt

1 KARTA PRZEDMIOTU Data aktualizacji: Obowiązuje w sem: zimowym 2013/ Nazwa przedmiotu: Cyfrowe przetwarzanie sygnałów 2. Kod przedmiotu: 3_4_0_2_6_1_ Jednostka prowadząca: Wydział Elektryczny Katedra Automatyki Okrętowej 4. Kierunek: Elektrotechnika Specjalność: 5. Typ przedmiotu: Obowiązkowy 6. Poziom przedmiotu: drugiego stopnia niestacjonarne 7. Rok, semestr studiów: Rok: 1 semestr: 1 8. Liczba punktów ECTS: 1 9. Wykładowcy: Funkcja Tytuł Imię i Nazwisko koordynator przedm. dr inż. Daniel Wojciechowski wykładowca dr inż. Daniel Wojciechowski 10. Efekty kształcenia na ocenę: na ocenę 3 na ocenę 4 na ocenę 5 Wiedza Wymienia rodzaje sygnałów Definuje rodzaje sygnałów Charakteryzuje rodzaje sygnałów Wymienia wskaźniki statystyczne charakteryzujące sysgnały Akademia Morska w Gdyni Definiuje wskaźniki statystyczne charakteryzujące sygnały Charakteryzuje i ocenia przydatność wskaźników statystycznych dotyczących sygnałów Określa sposoby zamiany sygnału na postać cyfrową Charakteryzuje warunki poprawnej zamiany sygnału na postać cyfrową Charakteryzuje skutki poprawnej i niepoprawnej zamiany sygnału na postać cyfrową Definiuje rodzaje filtrów cyfrowych Charakteryzuje rodzje filtrów cyfrowych Projektuje filtry cyfrowe Definiuje przekształcenie Fouriera Określa podstawowe właściwości przekształcenia Fouriera Charakteryzuje poszczególne rodzaje przekształceń Fouriera. Definiuje algorytm szybkiej transformaty Fouriera Umiejętności brak brak brak Kompetencje społeczne brak brak brak 11. Sposób realizacji: Zajęcia na miejscu 12. Wymagania wstępne i dodatkowe: 13. Zalecane fakultatywne komponenty przedmiotu: 14. Treści przedmiotu wraz z ilościami godzin na studiach stacjonarnych i niestacjonarnych Lp Opis st. nst. 1 Klasyfikacja sygnałów i procesów Sygnały zdeterminowane: harmoniczne, poliharmoniczne, prawie okresowe, nieokresowe sygnały nieustalone Sygnały i procesy losowe: stacjonarne, niestacjonarne Charakterystyka sygnałów i procesów losowych. Wartość średnia, średniokwadratowa, wariancja, kowariancja, gęstość prawdopodobieństwa, autokorelacja, widmowa gęstość mocy. Łączna gęstość mocy. Łączna gęstość prawdopodobieństwa, korelacja wzajemna oraz wzajemna gęstość mocy Próbkowanie, kwantowanie sygnałów. Wpływ skończonej długości rejestrów w cyfrowym przetwarzaniu sygnałów Cyfrowa filtracja sygnałów Dyskretna transformata Fouriera (DFT), szybka transformata Fouriera (FFT). Zastosowanie FFT do estymacji 0 4 korelacji oraz widma mocy Razem godziny 0 20

2 Akademia Morska w Gdyni strona: Zalecana lista lektur podstawowych: 1. Bendat J. S., Piersol A.G. - Metody analizy pomiaru sygnałów losowych, PWN, Warszawa Haykin S. Systemy telekomunikacyjne, WKiŁ, Warszawa Izydorczyk J., Płonka G., Tyma G. Teoria sygnałów, Helion, Lynn P. A., Fuerst W. Digital signal processing with computer applications, revised edition, John Wiley & Sons, New York, Lyons R. G. Wprowadzenie do cyfrowego przetwarzania sygnałów, WKiŁ, Warszawa Oppenheim A.V., Schafer W. Cyfrowe przetwarzanie sygnałów, WKiŁ, Warszawa Proakis J. G.? Digital communication, McGraw? Hill, New York 1995, third edition 8. Proakis J. G., Monolakis D. G. Digital Signal Processing, Prentice Hall, New Jersey 1996, third edition 9. Sklar B. Digital communications, fundamentals and applications, Prentice Hall P T R, 2001, second edition 10. Szabatin J. Podstawy teorii sygnałów, WKiŁ, Warszawa 2000, jest dostępna w Internecie on-line 11. Wojnar A. Teoria sygnałów, WNT, Warszawa Wojnar A. Teoria sygnałów, WNT, Warszawa 1988, wydanie drugie poprawione i rozszerzone 13. Zieliński T. P. Od teorii do cyfrowego przetwarzania sygnałów, Wydział EAIiE AGH, Kraków, Zieliński T. P. Od teorii do cyfrowego przetwarzania sygnałów, WKiŁ, Warszawa Smith S. W. Digital signal processing, California Technical Publishing, San Diego, 1999, dostępne na stronie obecnie w księgarniach jest również dostępne tłumaczenie tej książki, Wydawnictwo BTC, Stranneby D. Cyfrowe przetwarzanie sygnałów, Warszawa 2004, BTC 17. Wojtkiewicz A (praca zbiorowa) Cyfrowe przetwarzanie sygnałów, ćwiczenia laboratoryjne, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa Wojciechowski J. M. - Sygnały i systemy, WKiŁ, Warszawa Snopek K. M., Wojciechowski J. M. Sygnały i systemy, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa Zalecana lista lektur uzupełniających: 1. Oppenheim A.V. Sygnały cyfrowe, przetwarzanie i zastosowania, WNT, Warszawa Papoulis A. Prawdopodobieństwo, zmienne losowe i procesy stochastyczne, WNT, Warszawa Simon M. K., Alouini M. S. Digital communication over fading channels a unified approach to performance analysis, A Wiley Interscience Publication, John Wiley & Sons, 2005, 2 nd edition 4. Jakubiak A., Radomski D Sygnały i systemy, materiały pomocnicze do ćwiczeń, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa Wojciechowski J. (praca zbiorowa) - Sygnały i systemy, ćwiczenia laboratoryjne, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa Szabatin J., Radecki K. (praca zbiorowa) Teoria sygnałów i modulacji, ćwiczenia laboratoryjne, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa Dabrowski A., Dymarski A. (praca zbiorowa) Podstawy transmisji cyfrowej, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa Tobin P. - PSpice for digital communications engineering, 2007 by Morgan&Claypool 17. Metody nauczania: Studia niestacjonarne W Ć L P S I Razem Metody i kryteria oceniania: Lp Kryteria oceniania: składowe Próg zaliczeniowy [%] Procent składowej oceny końcowej 1 Uczestnictwo w zajęciach Zaliczenie końcowe Język wykładowy: polski 20. Praktyki w ramach przedmiotu: 21. Kryteria kwalifikacji na zajęcia:

3 KARTA PRZEDMIOTU Data aktualizacji: Obowiązuje w sem: zimowym 2013/ Nazwa przedmiotu: Elektromechaniczne systemy napędowe 2. Kod przedmiotu: 3_4_0_2_6_1_ Jednostka prowadząca: Wydział Elektryczny Katedra Automatyki Okrętowej 4. Kierunek: Elektrotechnika Specjalność: 5. Typ przedmiotu: 6. Poziom przedmiotu: drugiego stopnia niestacjonarne 7. Rok, semestr studiów: Rok: 1 semestr: 1 8. Liczba punktów ECTS: 0 9. Wykładowcy: Funkcja Tytuł Imię i Nazwisko koordynator przedm. prof. dr hab. inż. Ryszard Strzelecki 10. Efekty kształcenia na ocenę: na ocenę 3 na ocenę 4 na ocenę 5 Wiedza Umiejętności Kompetencje społeczne 11. Sposób realizacji: 12. Wymagania wstępne i dodatkowe: 13. Zalecane fakultatywne komponenty przedmiotu: Akademia Morska w Gdyni 14. Treści przedmiotu wraz z ilościami godzin na studiach stacjonarnych i niestacjonarnych Lp Opis st. nst. Razem godziny Zalecana lista lektur podstawowych: 16. Zalecana lista lektur uzupełniających: 17. Metody nauczania: Studia niestacjonarne W Ć L P S I Razem Metody i kryteria oceniania: Lp Kryteria oceniania: składowe Próg zaliczeniowy [%] Procent składowej oceny końcowej 19. Język wykładowy: polski 20. Praktyki w ramach przedmiotu: 21. Kryteria kwalifikacji na zajęcia:

4 KARTA PRZEDMIOTU Data aktualizacji: Obowiązuje w sem: zimowym 2013/ Nazwa przedmiotu: Maszyny elektryczne specjalne 2. Kod przedmiotu: 3_4_0_2_6_1_ Jednostka prowadząca: Wydział Elektryczny Katedra Elektroenergetyki Okrętowej 4. Kierunek: Elektrotechnika Specjalność: 5. Typ przedmiotu: Obowiązkowy 6. Poziom przedmiotu: drugiego stopnia niestacjonarne 7. Rok, semestr studiów: Rok: 1 semestr: 1 8. Liczba punktów ECTS: 3 9. Wykładowcy: Funkcja Tytuł Imię i Nazwisko koordynator przedm. dr hab. inż. Piotr Gnaciński wykładowca dr hab. inż. Piotr Gnaciński 10. Efekty kształcenia na ocenę: na ocenę 3 na ocenę 4 na ocenę 5 Wiedza opisuje budowę, zasadę działania, podstawowe własności eksploatacyjne maszyn elektrycznych z magnesami trwałymi Akademia Morska w Gdyni charakteryzuje i objaśnia budowę, zasadę działania, podstawowe własności eksploatacyjne maszyn elektrycznych z magnesami trwałymi charakteryzuje i objaśnia budowę, zasadę działania, podstawowe własności eksploatacyjne maszyn elektrycznych z magnesami trwałymi, tłumaczy związki między poszczególnymi parametrami opisuje budowę, zasadę działania, podstawowe własności eksploatacyjne i zastosowanie silników krokowych, BLDC, ze zmiennną reluktancją, jednofazowych, wykonawczych, liniowych, tarczowych, silników elektrycznych napędu głównego statków charakteryzuje i objaśnia budowę, zasadę działania, podstawowe własności eksploatacyjne i zastosowanie silników krokowych, BLDC, ze zmiennną reluktancją, jednofazowych, wykonawczych, liniowych, tarczowych, silników elektrycznych napędu głównego statków charakteryzuje i objaśnia budowę, zasadę działania, podstawowe własności eksploatacyjne i zastosowanie silników krokowych, BLDC, ze zmiennną reluktancją, jednofazowych, wykonawczych, liniowych, tarczowych, silników elektrycznych napędu głównego statków, tłumaczy związki między poszczególnymi parametrami charakteryzuje i stosuje transformację 0qd oraz metodę składowych symetrycznych do analizy maszyn elektrycznych charakteryzuje, objaśnia i stosuje transformację 0qd oraz metodę składowych symetrycznych do analizy maszyn elektrycznych charakteryzuje, objaśnia i stosuje transformację 0qd oraz metodę składowych symetrycznych do analizy maszyn elektrycznych, komentuje związki pomiędzy poszczególnymi zmiennymi. identyfikuje rodzaje maszyn specjalnych i ich parametry w zależności od potrzeb eksploatacyjnych Umiejętności identyfikuje i klasyfikuje rodzaje maszyn specjalnych i ich parametry w zależności od potrzeb eksploatacyjnych identyfikuje i analizuje rodzaje maszyn specjalnych i ich parametry w zależności od potrzeb eksploatacyjnych wykorzystuje wiedzę o maszynach specjalnych do ich prawidłowej obsługi w eksploatacji, mierzenia parametrów pracy, konserwacji wykorzystuje wiedzę na temat maszyn elektrycznych specjalnych do potrzeb automatyzacji i sterowania uważnie słucha treści wykładu interpretuje wiedzę o maszynach specjalnych do ich prawidłowej obsługi w eksploatacji, mierzenia parametrów pracy, konserwacji interpretuje wiedzę na temat maszyn elektrycznych specjalnych do potrzeb automatyzacji i sterowania Kompetencje społeczne uważnie słucha treści wykładu i zadaje pytania, gdy ma problemy ze zrozumieniem analizuje wiedzę o maszynach specjalnych do ich prawidłowej obsługi w eksploatacji, mierzenia parametrów pracy, konserwacji formułuje własne wnioski analizuje i twórczo wykorzystuje wiedzę na temat maszyn elektrycznych specjalnych do potrzeb automatyzacji i sterowania uważnie słucha treści wykładu i zadaje pytania, gdy jest szczególnie zainteresowany określonym tematem, wyszukuje informacje uzupełniające 11. Sposób realizacji: Zajęcia na miejscu

5 Akademia Morska w Gdyni strona: Wymagania wstępne i dodatkowe: 13. Zalecane fakultatywne komponenty przedmiotu: 14. Treści przedmiotu wraz z ilościami godzin na studiach stacjonarnych i niestacjonarnych Lp Opis st. nst. 1 Wprowadzenie do maszyn elektrycznych z magnesami trwałymi Wybrane metody analizy maszyn elektrycznych: transformacja qd0, metoda składowych symetrycznych Maszyny o komutacji elektronicznej: silnik krokowy, silnik o zmiennej reluktancji, bezszczotkowy silnik prądu stałego Silniki wykonawcze i wybrane silniki jednofazowe Silniki liniowe i tarczowe Silniki elektryczne napędu głównego statków Razem godziny Zalecana lista lektur podstawowych: 1. Fleszar J., Maszyny elektryczne specjalne, Wyd. Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce Kothari, D. P., Nagrath, I. J.: Electric machines, Mac-Graw-Hill, New Delhi, Zalecana lista lektur uzupełniających: 1. Gieras J. F Advancements in electric machines, Springer Gross, Ch. A.: Electric machines, CRC Press Tylor&Francis Group, Boca Raton, FL, Roszczyk S. Teoria maszyn elektrycznych, PWN, Warszawa William H. Yeadon (red.), P.E, Alan W. Yeadon (red.) Handbook of small electric motors, McGraw-Hill 2001, Metody nauczania: Studia niestacjonarne W Ć L P S I Razem Metody i kryteria oceniania: Lp Kryteria oceniania: składowe Próg zaliczeniowy [%] Procent składowej oceny końcowej 1 Kolokwia w czasie semestru Sprawozdania z laboratoriów Język wykładowy: polski 20. Praktyki w ramach przedmiotu: 21. Kryteria kwalifikacji na zajęcia:

6 KARTA PRZEDMIOTU Data aktualizacji: Obowiązuje w sem: zimowym 2013/ Nazwa przedmiotu: Matematyka - metody optymalizacji 2. Kod przedmiotu: 3_4_0_2_6_1_ Jednostka prowadząca: Wydział Elektryczny Katedra Automatyki Okrętowej 4. Kierunek: Elektrotechnika Specjalność: 5. Typ przedmiotu: Obowiązkowy 6. Poziom przedmiotu: drugiego stopnia niestacjonarne 7. Rok, semestr studiów: Rok: 1 semestr: 1 8. Liczba punktów ECTS: 2 9. Wykładowcy: Funkcja Tytuł Imię i Nazwisko koordynator przedm. prof. dr hab. inż. Józef Lisowski wykładowca prof. dr hab. inż. Józef Lisowski wykładowca mgr inż. Anna Waszkiel 10. Efekty kształcenia na ocenę: na ocenę 3 na ocenę 4 na ocenę 5 Wiedza prezentuje dostępne metody optymalizacji formułuje zadanie optymalizacji statycznej dla różnych rodzajów procesów sterowania charakteryzuje zadanie optymalizacji dynamicznej dla różnych rodzajów procesów sterowania Akademia Morska w Gdyni wyjaśnia modele matematyczne poszczególnych metod optymalizacji przedstawia zależności matematyczne zadania optymalizacji statycznej przedstawia zależności matematyczne zadania optymalizacji dynamicznej rozróżnia możliwości zastosowań poszczególnych metod optymalizacji prezentuje rozwiązanie zadania optymalizacji statycznej prezentuje rozwiązanie zadania optymalizacji dynamicznej Projektuje wykorzystanie dostępnych programów optymalizacji statycznej. Planuje wykorzystanie dostępnych programów optymalizacji dynamicznej. Słucha i notuje treść wykładu, zadaje pytania do trudniejszych pojęć. Akceptuje zasadę bieżącego zespołowego doskonalenia kwalifikacji w zakresie automatyki. Umiejętności Przygotowuje opis procesu sterowania do wymagań komputerowego programu optymalizacji statycznej. Przygotowuje opis procesu sterowania do wymagań komputerowego programu optymalizacji dynamicznej. Kompetencje społeczne Wykazuje aktywność przy zgłaszaniu się do wyjaśnienia trudniejszych zagadnień. Współpracuje z innymi studentami przy realizacji postawionego zadania. Przeprowadza obliczenia komputerowe i interpretuje uzyskane wyniki optymalizacji statycznej. Przeprowadza obliczenia komputerowe i interpretuje uzyskane wyniki optymalizacji dynamicznej. Podejmuje przygotowania uzupełnienia omawianego zagadnienia o inne ujęcie teoretyczne lub podanie rzeczywistego przykładu. Weryfikuje własne rozwiązanie i akceptuje wspólnie osiągnięty rezultat. 11. Sposób realizacji: Zajęcia na miejscu 12. Wymagania wstępne i brak wymagań dodatkowe: 13. Zalecane fakultatywne komponenty przedmiotu: brak wymagań 14. Treści przedmiotu wraz z ilościami godzin na studiach stacjonarnych i niestacjonarnych Lp Opis st. nst. 1 Klasyfikacja i rodzaje zadań optymalizacji Metody optymalizacji statycznej: programowanie liniowe - zadanie programowania liniowego Simpleks, programowanie nieliniowe - zadanie programowania kwadratowego, zadanie optymalizacji z ograniczeniami Metody optymalizacji dynamicznej: rachunek wariacyjny Eulera-Lagrange`a, zasada maksimum Pontriagina, zasada optymalności Bellmana. 0 3

7 Akademia Morska w Gdyni strona: 4 4 Optymalizacja wielokryterialna Pareto Optimization Toolbox Matlab. 0 1 Razem godziny Zalecana lista lektur podstawowych: 1. Białaszewski T., `Wielokryterialna optymalizacja parametryczna układów z zastosowaniem algorytmów ewolucyjnych`, PWNT, Gdańsk, Brdyś M., Ruszczyński A., `Metody optymalizacji w zadaniach`, WNT, Warszawa, Findeisen W., Szymanowski J., Wierzbicki A., `Teoria i metody obliczeniowe optymalizacji`, PWN, Warszawa, Ostanin A., `Metody optymalizacji z Matlab`, NAKOM, Poznań, Zalecana lista lektur uzupełniających: 1. Lew A., Mauch H., `Dynamic programming`, Springer, Berlin, Sysło M.M., Deo N., Kowalik J.S., `Algorytmy optymalizacji dyskretnej`, PWN, Warszawa, Metody nauczania: Studia niestacjonarne W Ć L P S I Razem Metody i kryteria oceniania: Lp Kryteria oceniania: składowe Próg zaliczeniowy [%] Procent składowej oceny końcowej 1 Aktywność na zajęciach Zaliczenie końcowe Zasady odrabiania nieobecności na obowiązkowych zajęciach konwencyjnych (STCW) i innych przedmiotach: dodatkowe pytanie podczas egzaminu ustnego 19. Język wykładowy: polski 20. Praktyki w ramach przedmiotu: brak wymagań 21. Kryteria kwalifikacji na zajęcia: brak wymagań

8 KARTA PRZEDMIOTU Data aktualizacji: Obowiązuje w sem: zimowym 2013/ Nazwa przedmiotu: Metody sterowania automatycznego 2. Kod przedmiotu: 3_4_0_2_6_1_ Jednostka prowadząca: Wydział Elektryczny Katedra Automatyki Okrętowej 4. Kierunek: Elektrotechnika Specjalność: 5. Typ przedmiotu: Obowiązkowy 6. Poziom przedmiotu: drugiego stopnia niestacjonarne 7. Rok, semestr studiów: Rok: 1 semestr: 1 8. Liczba punktów ECTS: 2 9. Wykładowcy: Funkcja Tytuł Imię i Nazwisko koordynator przedm. dr inż. Krzysztof Kula wykładowca dr inż. Krzysztof Kula 10. Efekty kształcenia na ocenę: na ocenę 3 na ocenę 4 na ocenę 5 Wiedza Student rozróżnia liniowe i nieliniowe procesy regulacji oraz nazywa metody ich analizy. Akademia Morska w Gdyni Student kategoryzuje procesy regulacji oraz i do ich analizy przypisuje określone narzędzia. Student uzasadnia kwalifikację procesów regulacji a także struktur regulatorów PID. Wybiera właściwe metody ich analizy. Definiuje typy obiektów na podstawie ich charakterystyk czasowych a także wyjaśnia wpływ położenia biegunów dominujących na kształt tych charakterystyk. Definiuje pojęcie modelu zastępczego procesu, który za może posłużyć do wykorzystania przy doborze nastaw regulatora Na podstawie identyfikacji jego własności określa charakter procesu i korzysta ze znanej mu metody doboru nastaw regulatora. Nazywa i definiuje różne metody dopasowania sterowania do zmieniających się własności dynamicznych obiektu Definiuje układy nadążne oraz uchyb prędkościowy. Prezentuje różne metody opisu układów dynamicznych Opisuje układy nadążne oraz uchyb prędkościowy Określa typy obiektów w zależności od położenia biegunów dominujących. Używa linearyzacji układów nieliniowych wokół punktu pracy. Definiuje pojęcie modelu zastępczego procesu, który zastosowany może być bezpośrednio w strukturze układu regulacji jak i posłużyć do wykorzystania przy doborze nastaw regulatora Na podstawie identyfikacji własności procesu określa jego charakter i wiąże go z doborem znanych mu metod sterowania. Prezentuje różne metody adaptacji do zmieniających się własności dynamicznych obiektu Ilustruje przebieg uchybu prędkościowego, wyjaśnia pojęcie uchybu stałego. Wymienia stosowane struktury tych układów. Umiejętności Przekształca równania różniczkowe, transmitancje, na ich podstawie tworzy równania stanu. Wybiera właściwe narzędzia do zwiększenia dokładności urządzeń wykonawczych. Określa typy obiektów w zależności od położenia biegunów dominujących. Używa linearyzacji układów nieliniowych wokół punktu pracy. Do analizy układów nieliniowych posługuje się funkcją opisującą. Definiuje pojęcie modelu zastępczego procesu. Korzysta z szerszego zbioru modeli, dobierając je stosownie do dynamiki samego procesu. Opisuje obie składowe modelu wewnętrznego. Po określeniu własności procesu rozpoznaje jego charakter i wiąże go z doborem właściwych metod sterowania. Dokonuje wyboru metod adaptacji w układach o zmieniających się własnościach dynamicznych. Prezentuje ich właściwości. Projektuje rozwiązania serwomechanizmów. Objaśnia różnice między statycznym a prędkościowym uchybem regulacji Operuje biegle adekwatnymi do potrzeb formami opisu dynamiki procesu, przechodzi z jednej formy opisu do drugiej Projektuje różne rozwiązania serwomechanizmów uwzględnieniem jakości sterowania nimi.

9 Akademia Morska w Gdyni strona: 5 Dobiera parametry modelu predyktora Smitha a także nastawy regulatora sterującego obiektem o skompensowanym czasie opóźnienia. Opisuje algorytm wygenerowania drgań harmonicznych w układzie regulacji przy wykorzystaniu przekaźnika Słucha prowadzonych wykładów sporządzając jednocześnie własne notatki Uzgadnia podział zadań w pracy zespołowej przy realizacji projektu Na podstawie identyfikacji dynamiki obiektu analizuje parametry modelu dobierając odpowiednie narzędzia do sterowania obiektem o dużym czasie opóźnienia Dostosowuje algorytm generowania drgań harmonicznych do poziomu szumów pomiarowych i sygnału zadanego Kompetencje społeczne Słucha uważnie wykładu. Notuje a także zadaje pytania w celu uzyskania odpowiedzi pozwalających na lepsze zrozumienie jego treści Skłania do dyskusji nad zadaniem, proponuje modyfikacje w planie realizacji projektu 11. Sposób realizacji: Zajęcia na miejscu + uczenie na odległość 12. Wymagania wstępne i dodatkowe: 13. Zalecane fakultatywne komponenty przedmiotu: Tłumaczy i ocenia jakość sterowania obiektami o dużych czasach opóźnienia. Analizuje uzyskane wyniki wskazując na możliwe źródło obniżenia wydajności. Adoptuje przekaźnikową metodę identyfikacji na potrzeby dostrajania układu kaskadowego, kompensatorów czasu opóźnienia i innych. Prowadzi rzetelne notatki z wykładu, pozwalające na zrozumienie jego przesłania. Uzupełnia je informacjami z innych źródeł. Integruje realizację zadań cząstkowych. Weryfikuje ich wyniki Student przed przystąpieniem do zajęć powinien mieć opanowany przynajmniej w stopniu dostatecznym materiał z zakresu Podstaw Automatyki, w szczególności zaś: metody opisu dynamiki procesów regulacji, struktury układów regulacji, metody badania stabilności zamkniętych układów regulacji, ocenę jakości sterowania. 14. Treści przedmiotu wraz z ilościami godzin na studiach stacjonarnych i niestacjonarnych Lp Opis st. nst. 1 Repetytorium. Metody opisu układów dynamicznych ( równania różniczkowe, równania stanu, transmitancje operatorowe, widmowe) Ch-ki częstotliwościowe Własności układów regulacji automatycznej (astatyzm, stabilność i jej zapas, obserwowalność, sterowalność, wrażliwość, odporność) Identyfikacja obiektów sterowania. Algorytm rekurencyjny metody najmniejszej sumy kwadratów Wskaźniki jakości sterowania. Bieguny dominujące. Modele zredukowane Korekcja własności dynamicznych układów regulacji automatycznej Dobór nastaw regulatorów PI, PID. Zmodyfikowana metoda ZN, Chiena-Reswicka, Abbasa, tabele, nomogramy, układy regulacji z pozycjonowaniem biegunów Układy nieliniowe. Linearyzacja. Analiza pracy układów nieliniowych metodą funkcji opisującej Układ regulacji kaskadowej. Serwomechanizm sterowanie nadążne Sterowanie obiektami o dużych stałych czasowych opóźnienia. Predyktor Smitha Sterowanie hierarchiczne. Regulatory nadrzędne. Układy adaptacyjne ( z adaptacją pośrednią i bezpośrednią). Układy adaptacyjne z modelem odniesienia, gain scheduling Automatyczne dostrajanie nastaw regulatorów przy wykorzystaniu do identyfikacji dynamiki obiektu metody przekaźnikowej 0 1 Razem godziny Zalecana lista lektur podstawowych: A.Niederliński Systemy komputerowe automatyki przemysłowej T.2. Zastosowania WNT Warszawa 1985 W.Koziński Projektowanie regulatorów. Wybrane metody klasyczne i optymalizacyjne. Warszawa Zalecana lista lektur uzupełniających: K.J. Kurman Teoria regulacji Podstawy-Analiza-Projektowanie WNT Warszawa 1975 K.J. Åström, R.M.Murray Feedback systems Princeton University Press and Oxford 2008 Z. Gosiewski, F.Siemieniako Automatyka T.II Białystok 2007 K. Kula Zbiór zadań z podstaw automatyki Wydawnictwo AM Gdynia 2009 Z. Domachowski Automatyka i robotyka Wydawnictwo PG Gdańsk 2003 R.C.Dorf, R.H.Bishop Modern Control Systems Addison-Wesley Inc Metody nauczania:

10 Akademia Morska w Gdyni strona: 6 Studia niestacjonarne W Ć L P S I Razem Metody i kryteria oceniania: Lp Kryteria oceniania: składowe Próg zaliczeniowy [%] Procent składowej oceny końcowej 1 Zaliczenie końcowe Projekt Aktywność na zajęciach Język wykładowy: polski 20. Praktyki w ramach przedmiotu: Brak wymagań 21. Kryteria kwalifikacji na zajęcia: Brak wymagań

11 KARTA PRZEDMIOTU Data aktualizacji: Obowiązuje w sem: zimowym 2013/ Nazwa przedmiotu: Metody sztucznej inteligencji 2. Kod przedmiotu: 3_4_0_2_6_1_ Jednostka prowadząca: Wydział Elektryczny Katedra Automatyki Okrętowej 4. Kierunek: Elektrotechnika Specjalność: 5. Typ przedmiotu: Obowiązkowy 6. Poziom przedmiotu: drugiego stopnia niestacjonarne 7. Rok, semestr studiów: Rok: 1 semestr: 1 8. Liczba punktów ECTS: 2 9. Wykładowcy: Funkcja Tytuł Imię i Nazwisko koordynator przedm. dr inż. Mirosław Tomera wykładowca dr inż. Mirosław Tomera wykładowca mgr inż. Anna Waszkiel 10. Efekty kształcenia na ocenę: na ocenę 3 na ocenę 4 na ocenę 5 Wiedza Posługuje się terminologią stosowaną w metodach sztucznej inteligencji. Potrafi przedstawić struktury sieci neuronowych, układów wnioskowania rozmytego i algorytmu genetycznego. Akademia Morska w Gdyni Posługuje się terminologią stosowaną w metodach sztucznej inteligencji. Potrafi przedstawić struktury sieci neuronowych, układów wnioskowania rozmytego i algorytmu genetycznego. Posługuje się terminologią stosowaną w metodach sztucznej inteligencji. Potrafi przedstawić struktury sieci neuronowych, układów wnioskowania rozmytego i algorytmu genetycznego. Zna możliwości stosowania sieci neuronowych, logiki rozmytej oraz algorytmów genetycznych w szczególności w sterowaniu. Posiada umiejętność praktycznego stosowania metod sztucznej inteligencji w zagadnieniach technicznych Jest przygotowany do dalszego poszerzania wiedzy z zakresu metod sztucznej inteligencji stroi parametry regulatorów rozmytych typu PDPI-FL stroi parametry regulatorów neuronowych typu PDPI-RBF potrafi zastosować algorytm genetyczny do strojenia parametrów regulatorów pisze i uruchamia programy w Matlabie i modeluje układy sterowania w Simulinku słucha uważnie treści wykładu, zadaje pytania gdy ma trudności ze zrozumieniem Formułuje problemy sterowania rozmytego i neuronowego, zaprojektować rozwiązanie i przetestować wyniki w badaniach symulacyjnych w Simulinku Zna możliwości stosowania sieci neuronowych, logiki rozmytej oraz algorytmów genetycznych w szczególności w sterowaniu. Posiada umiejętność praktycznego stosowania metod sztucznej inteligencji w zagadnieniach technicznych Umiejętności Jest przygotowany do dalszego poszerzania wiedzy z zakresu metod sztucznej inteligencji stroi parametry regulatorów rozmytych typu PDPI-FL stroi parametry regulatorów neuronowych typu PDPI-RBF potrafi zastosować algorytm genetyczny do strojenia parametrów regulatorów pisze i uruchamia programy w Matlabie i modeluje układy sterowania w Simulinku Kompetencje społeczne słucha uważnie treści wykładu, zadaje pytania gdy ma trudności ze zrozumieniem Formułuje problemy sterowania rozmytego i neuronowego, zaprojektować rozwiązanie i przetestować wyniki w badaniach symulacyjnych w Simulinku Zna możliwości stosowania sieci neuronowych, logiki rozmytej oraz algorytmów genetycznych w szczególności w sterowaniu. Posiada umiejętność praktycznego stosowania metod sztucznej inteligencji w zagadnieniach technicznych Jest przygotowany do dalszego poszerzania wiedzy z zakresu metod sztucznej inteligencji stroi parametry regulatorów rozmytych typu PDPI-FL stroi parametry regulatorów neuronowych typu PDPI-RBF potrafi zastosować algorytm genetyczny do strojenia parametrów regulatorów pisze i uruchamia programy w Matlabie i modeluje układy sterowania w Simulinku słucha uważnie treści wykładu, zadaje pytania gdy ma trudności ze zrozumieniem Formułuje problemy sterowania rozmytego i neuronowego, zaprojektować rozwiązanie i przetestować wyniki w badaniach symulacyjnych w Simulinku 11. Sposób realizacji: Zajęcia na miejscu 12. Wymagania wstępne i dodatkowe: 1. Efektywne posługiwanie się Matlabem i Simulinkiem. 2. znajomość regulatora liniowego PID

12 Akademia Morska w Gdyni strona: Zalecane fakultatywne komponenty przedmiotu: 14. Treści przedmiotu wraz z ilościami godzin na studiach stacjonarnych i niestacjonarnych Lp Opis st. nst. 1 WPROWADZENIE DO METOD SZTUCZNEJ INTELIGENCJI. Własności charakteryzujące inteligencję ludzką. Cel stosowania sztucznej inteligencji. Narzędzia do realizacji sztucznej inteligencji. Porównanie sterowania konwencjonalnego z inteligentnym. Wprowadzenie do sztucznych sieci neuronowych. Wprowadzenie do systemów rozmytych. Wprowadzenie do algorytmów genetycznych. Kluczowe składniki systemów sztucznej inteligencji POJĘCIA PODSTAWOWE UŻYWANE W ZBIORACH ROZMYTYCH. Reprezentacja wiedzy niepewnej i niepełnej. Ogólna idea i ważność w życiu praktycznym. Koncepcja zbioru rozmytego. Porównanie zbioru klasycznego ze zbiorem rozmytym. Funkcje przynależności i ich rodzaje. Stopnie przynależności. Charakterystyczne parametry zbioru rozmytego. Operacje na zbiorach rozmytych ZALEŻNOŚCI ROZMYTE. Operacje logiczne na zbiorach rozmytych. Relacje rozmyte. Reguły rozmyte BUDOWA UKŁADU ROZMYTEGO. Tworzenie bazy reguł i wnioskowanie w modelu rozmytym. Operacje fuzyfikacji (rozmywania), interferencji, defuzyfikacji (wyostrzania). Rodzaje modeli rozmytych: modele Mamdani, Takagi-Sugeno i Tsukamoto. Typy regulatorów rozmytych. Porównanie jakości pracy regulatorów rozmytych z liniowymi WPROWADZENIE DO SZTUCZNYCH SIECI NEURONOWYCH. Budowa i działanie mózgu, neuron biologiczny. Model sztucznego neuronu, typy funkcji aktywacji, perceptron. Krótka historia rozwoju sztucznych sieci neuronowych. 6 PODSTAWOWE TYPY ARCHITEKTUR SZTUCZNYCH SIECI NEURONOWYCH. Sieci jednokierunkowe jednowarstwowe i wielowarstwowe. Sieci rekurencyjne jednowarstwowe i wielowarstwowe. Uczenie z nauczycielem i bez nauczyciela. Zastosowania sztucznych sieci neuronowych. 7 SIECI O RADIALNYCH FUNKCJACH BAZOWYCH (RBF). Wprowadzenie do sieci RBF. Porównanie sieci wielowarstwowych z sieciami RBF. Sterowanie neuronowe zrealizowane na sieci RBF. Typy regulatorów neuronowych. Porównanie jakości pracy regulatorów neuronowych z liniowymi. 8 ALGORYTMY GENETYCZNE I EWOLUCYJNE. Terminologia stosowana w algorytmach genetycznych. Podstawowa koncepcja klasycznego algorytmu genetycznego. Porównanie algorytmu genetycznego z technikami tradycyjnymi. Funkcje celu i ocena jakości przystosowania osobników. Selekcja, krzyżowanie i mutacja chromosomów. Kryteria zbieżności i zatrzymania algorytmu. Zastosowanie algorytmu genetycznego do strojenia parametrów regulatora liniowego. Strategia ewolucyjna. Programowanie ewolucyjne. 9 Modelowanie w Simulinku prostego modelu matematycznego dynamiki statku: na integratorach; w postaci S-funkcji Modelowanie w Simulinku modelu matematycznego układu kaskadowego dwóch zbiorników Sterowanie procesami dynamicznymi przy użyciu regulatorów rozmytych typu PDPI-FL (algorytmy sterowania rozmytego zapisywane są w postaci S-funkcji): sterowanie kursem statku przy użyciu regulatora rozmytego PD-FL; sterowanie poziomem wody w górnym zbiorniku przy użyciu regulatora rozmytego PI-FL; sterowanie poziomem wody w dolnym zbiorniku przy użyciu regulatora rozmytego PDPI-FL Sterowanie procesami dynamicznymi przy użyciu regulatorów neuronowych typu PDPI-RBF (algorytmy sterowania neuronowego zapisywane są w postaci S-funkcji): sterowanie kursem statku przy użyciu regulatora neuronowego PD-RBF; sterowanie poziomem wody w górnym zbiorniku przy użyciu regulatora neuronowego PI-RBF; sterowanie poziomem wody w dolnym zbiorniku przy użyciu regulatora neuronowego PDPI-RBF. 0 2 Razem godziny Zalecana lista lektur podstawowych: 1. Rutkowski L., Metody i techniki sztucznej inteligencji, PWN, Warszawa Materiały własne prowadzącego zajęcia 16. Zalecana lista lektur uzupełniających: 1. Passino K.M., Yurkovich S., Fuzzy Control, Addison Wesley Longman, Menlo Park CA, Available: www2.ece.ohio-state.osu.edu/~passino/fcbook.pdf. 17. Metody nauczania: Studia niestacjonarne W Ć L P S I Razem