Akademia Morska w Gdyni

Transkrypt

1 KARTA PRZEDMIOTU Data aktualizacji: Obowiązuje w sem: zimowym 2011/ Nazwa przedmiotu: Automatyzacja procesów sterowania statkiem 2. Kod przedmiotu: 3_4_10_1_6_1_ Jednostka prowadząca: Wydział Elektryczny Katedra Automatyki Okrętowej 4. Kierunek: Elektrotechnika Specjalność: Elektroautomatyka Okrętowa 5. Typ przedmiotu: Obowiązkowy 6. Poziom przedmiotu: drugiego stopnia stacjonarne 7. Rok, semestr studiów: Rok: 1 semestr: 1 8. Liczba punktów ECTS: 2 9. Wykładowcy: Funkcja Tytuł Imię i Nazwisko koordynator przedm. dr hab. inż. Witold Gierusz wykładowca dr hab. inż. Witold Gierusz wykładowca mgr inż. Andrzej Rak 10. Efekty kształcenia na ocenę: na ocenę 3 na ocenę 4 na ocenę 5 Wiedza definiuje parametry charakteryzujące ruch statku, opisuje podstawowe modele dynamiki i kinematyki statku oraz charakteryzuje zakłócenia oddziałujące na statek Akademia Morska w Gdyni wyjaśnia złożone modele dynamiki statku oraz modele działających zakłóceń zewnętrznych w procesie sterowania wybiera odpowiednie do badanego procesu sterowania modele matematyczne statku i uzasadnia swój wybór omawia cechy statku jako obiektu sterowania automatycznego, przedstawia podziały statków według różnych kryteriów wymienia standardowe próby manewrowe statków handlowych omawia układy stabilizacji kursu statku oraz układy sterowania na zwrotach omawia proste układy sterowania na trajektorii, sterowania prędkością statku oraz układy mninimalizacji przechyłów bocznych omawia proste układy sterowania precyzyjnego ruchem statku oraz układy dynamicznego pozycjonowania statku (DSP) ilustruje przykładami podziały statków według różnych kryteriów, porządkuje chronologicznie stosowane urządzenia sterowe i napędowe wyjaśnia znaczenie i zakres prób właściwości ruchowych statków, interpretuje wykresy graficzne takich prób wyjaśnia i ilustruje przykładami zasady działania autopilotów klasycznych i adaptacyjnych wyjaśnia i ilustruje przykładami zasady działania złożonych układów sterowania na trajektorii, sterowania prędkością statku oraz minimalizujących przechyły boczne omawia i różnicuje klasy wykonania układów DSP rekomenduje poznane urządzenia sterowe i napędowe do określonych typów statków i stosowanych układów sterowania ocenia pożądane właściwości danego typu statku na podstawie prób właściwości ruchowych ocenia różne metody stabilizacji kursu statku oraz sterowania na zwrotach ocenia poznane układy sterowania pod kątem technicznym i ekonomicznym ocenia i podsumowuje układy sterowania precyzyjnego ruchem statku oraz układy dynamicznego pozycjonowania statku od kątem technicznym i ekonomicznym buduje schemat blokowy w Simulinku do badania układu sterowania kursem statku, dobiera regulator, przeprowadza symulacje i przygotowuje wykresy graficzne buduje schemat blokowy w Simulinku do badania porównawczego układów sterowania kursem różnych statków, dobiera regulatory, przeprowadza symulacje i przygotowuje wykresy graficzne Umiejętności prezentuje i ocenia jakość sterowania w badanym układzie i uzasadnia swoje wnioski prezentuje właściwie przygotowane wyniki zbiorcze, ocenia jakość sterowania dla badanych statków i uzasadnia swoje wnioski ocenia zastosowaną przez siebie metodę sterowania dla różnych warunków pracy układu konfrontuje i porównuje uzyskane wyniki w świetle poznanych właściwości manewrowych badanych statków

2 Akademia Morska w Gdyni strona: 2 buduje schemat blokowy w Simulinku do badania porównawczego klasycznych i nowoczesnych układów sterowania kursem wybranego statku dobiera właściwe regulatory, przeprowadza symulacje i przygotowuje wykresy graficzne prezentuje właściwie przygotowane wyniki porównawcze, ocenia jakość sterowania dla badanych układów sterowania i uzasadnia swoje wnioski porównuje uzyskane wyniki z założeniami projektowymi, osądza przydatność zastosowanych metod sterowania dla badanego statku buduje schemat blokowy w Simulinku do badania układu stabilizacji przechyłów bocznych, dobiera regulatory, przeprowadza symulacje i przygotowuje wykresy graficzne prezentuje właściwie przygotowane wyniki porównanwcze, ocenia jakość sterowania dla badanych układów i uzasadnia swoje wnioski ocenia zastosowane przez siebie metody sterowania dla różnych poziomów zakłóceń zewnętrznych śledzi tok wykładu, odpowiada na pytania zadawane przez wykładowcę współpracuje z innymi członkami losowo dobranego składu zespołu badawczego postępuje zgodnie z instrukcją przeprowadzenia badań akceptuje obowiązek noszenia odpowiedniego ubioru podczas zajęć, a szczególnie noszenia munduru przez osoby uprawnione 11. Sposób realizacji: Zajęcia na miejscu 12. Wymagania wstępne i Brak wymagań dodatkowe: 13. Zalecane fakultatywne komponenty przedmiotu: Brak wymagań Kompetencje społeczne formułuje swoje wątpliwości co do treści zajęć rozdziela zadania pomiędzy członków zespołu badawczego pomaga innym członkom zespołu w sytuacjach gdy mają trudności w realizacji swojej części zadania przestrzega zasad dotyczących ubioru i odpowiedniego zachowania sie podczas zajęć weryfikuje poznaną wiedzę z wiadomościami z innych zajęć, egzekwuje wykonanie swoich zadań przez członków zespołu badawczego bierze odpowiedzialność za efekt końcowy nawet w sytuacji gdy zadanie nie zostało do końca zrealizowane działa na rzecz przestrzegania tych zasad przez całą grupę 14. Treści przedmiotu wraz z ilościami godzin na studiach stacjonarnych i niestacjonarnych Lp Opis st. nst. 1 Statek jako obiekt sterowania, podziały statków nawodnych, wielkości charakteryzujące ruch statku Mechaniczne i elektryczne urządzenia sterowe i napędowe Modelowanie dynamiki i kinematyki statku, siły i momenty hydrodynamiczne oraz wytwarzane przez urządzenia sterowe i napędowe Zakłócenia wewnętrzne i zewnętrzne oddziałujące na statek podczas ruchu Standardowe próby manewrowe oraz metody oceny właściwości ruchowych statku Układy stabilizacji kursu statku, autopiloty konwencjonalne i adaptacyjne, sterowanie kursem podczas zwrotów Sterowanie ruchem jednostki na trajektorii Sterowanie prędkością statku Minimalizacja kołysań bocznych Dynamiczna stabilizacja pozycji statku (DSP) Sterowanie precyzyjne przy małych prędkościach podczas manewrów Badanie układu stabilizacji kursu lub prędkości wybranego statku z regulatorem konwencjonalnym Porównanie jakości stabilizacji kursu, realizowanej za pomoca regulacji konwencjonalnej, dla różnych typów statków Porównanie jakości stabilizacji kursu wybranej jednostki, realizowanej za pomocą różnych metod regulacji Badanie układu minimalizacji przechyłów bocznych dla wybranego statku 3 0 Razem godziny 30 0

3 Akademia Morska w Gdyni strona: Zalecana lista lektur podstawowych: 1. J. Brix (Ed), Manoeuvring Technical Manual Seehafen Verlag, Hamburg, S., Ciesielski, Układy automatyki napędów głównych i urządzeń pomocniczych siłowni Wyd. WSM Gdynia J. Dudziak, Teoria okrętu Fundacja promocji przemysłu okrętowego i gospodarki morskiej, Gdańsk, T. I. Fossen. Marine control systems, Marine Cybernetics, Trondheim, J. Lisowski, Statek jako obiekt sterowania automatycznego, Wyd. Morskie, Gdańsk J. Szcześniak A. Stępniak Sterowanie i eksploatacja układu napędowego statku ze śrubą nastawną Fund. Rozw. AM w Szczecinie, Szczecin, Materiały informacyjne i ofertowe producentów sprzętu elektronawigacyjnego i z dziedziny automatyki okrętowej 16. Zalecana lista lektur uzupełniających: 1. J., Carlton, Marine Propellers and Propulsion, Elsevier, Amsterdam, E. Lewandowski, The Dynamics of Marine Craft, World Scientific, New Jersey, A. Nowicki, Wiedza o manewrowaniu statkami morskimi, Trademar, Gdynia, T. Perez, Ship Motion Control, Springer Verlag, London, R., Schonknecht i in. Schiffe und Shiffahrt von Morgen VEB Verlag Technik, Berlin, S. Wyszkowski, Autopiloty okrętowe Wyd. Morskie, Gdańsk, Metody nauczania: Studia stacjonarne W Ć L P S I Razem Metody i kryteria oceniania: Lp Kryteria oceniania: składowe Próg zaliczeniowy [%] Procent składowej oceny końcowej 1 Zaliczenie końcowe Sprawozdania z laboratoriów Język wykładowy: polski 20. Praktyki w ramach przedmiotu: Brak wymagań 21. Kryteria kwalifikacji na zajęcia: Brak wymagań

4 KARTA PRZEDMIOTU Data aktualizacji: Obowiązuje w sem: zimowym 2011/ Nazwa przedmiotu: Cyfrowe przetwarzanie sygnałów 2. Kod przedmiotu: 3_4_0_1_6_1_ Jednostka prowadząca: Wydział Elektryczny Katedra Automatyki Okrętowej 4. Kierunek: Elektrotechnika Specjalność: 5. Typ przedmiotu: Obowiązkowy 6. Poziom przedmiotu: drugiego stopnia stacjonarne 7. Rok, semestr studiów: Rok: 1 semestr: 1 8. Liczba punktów ECTS: 4 9. Wykładowcy: Funkcja Tytuł Imię i Nazwisko koordynator przedm. dr inż. Daniel Wojciechowski wykładowca dr inż. Daniel Wojciechowski wykładowca mgr inż. Anna Waszkiel 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 Podaje przykłady zastosowania algorytmów przetwarzania sygnałów Dokonuje pomiaru wybranych wielkości charakteryzujących sygnał Tworzy algorytm wybranego rodzaju filtra cyfrowego Analizuje charakterystykę częstotliwościową sygnału Charakteryzuje przykłady zastosowania algorytmów przetwarzania sygnałów Umiejętności Ocenia wyniki pomiaru wybranych wielkości charakteryzujących sygnał Tworzy algorytm dowolnego rodzaju filtra cyfrowego Dokonuje poprawnego pomiaru charakterystyki częstotliwościowej określonego sygnału Objaśnia szczegółowo wybrane zastosowanie algorytmu przetwarzania sygnałów Okeśla przydatność wybranych wielkości charakteryzujących sygnał Optymalizuje algorytm dowolnego rodzaju filtra cyfrowego Określa szczegółowe cechy sygnału na podstawie charakterystyki częstotliwościowej Słucha uważnie treści wykładu, zadaje pytania gdy ma trudności ze zrozumieniem Kompetencje społeczne Dyskutuje trudniejsze fragmenty zajęć w celu lepszego zrozumienia Wyszukuje informacje uzupełniające z innych źródeł Postępuje zgodnie z instrukcą ćwiczenia Pomaga innym członkom zespołu Bierze odpowiedzialność za efekt końcowy zadania Uzgadnia podział zadań w pracach zespołowych 11. Sposób realizacji: Zajęcia na miejscu 12. Wymagania wstępne i dodatkowe: 13. Zalecane fakultatywne komponenty przedmiotu: Modyfikuje zakres i sposób realizacji wykonwynaych zadań w celu osiągnięcia załozonego rezultatu Czynnie uczestniczy w ocenie wykonywanych zadań przez poszczególnych członków zespołu

5 Akademia Morska w Gdyni strona: 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 5 Estymatory wartości średniej, średniokwadratowej, gęstości prawdopodobieństwa, korelacji, widma mocy Próbkowanie, kwantowanie sygnałów. Wpływ skończonej długości rejestrów w cyfrowym przetwarzaniu sygnałów 7 Cyfrowa filtracja sygnałów Przykładowe programy komputerowe do wyznaczania gęstości prawdopodobieństwa, gęstości widmowej mocy, 7 0 analizy korelacyjnej 9 Dyskretna transformata Fouriera (DFT), szybka transformata Fouriera (FFT). Zastosowanie FFT do estymacji korelacji oraz widma mocy Przetwarzanie sygnałów w komputerowych systemach pomiarowych 11 I. Część projektu - wspólna 1. Cyfrowe filtry o nieskończonej odpowiedzi impulsowej IIR: struktury filtrów, metody projektowania na postawie wzorca analogowego, bezpośrednia synteza transmitancji filtra 2. Cyfrowe filtry o skończonej odpowiedzi impulsowej FIR: struktury filtrów, metody projektowania okien czasowych, próbkowanie w dziedzinie częstotliwości 3. Zwiększanie efektywności przetwarzania sygnałów II. Część projektu - tematy indywidualne 4. Przetwarzanie obrazów 5. Przetwarzanie dźwięku i mowy 6. Telekomunikacja impulsowa i cyfrowa 7. Zniekształcenia sygnałów 8. Ocena jakości transmisji cyfrowej 9. Sposoby zabezpieczenia transmisji cyfrowej przed błędami 10. Projektowanie wybranych układów telekomunikacyjnych 11. Elementy przetwarzania cyfrowego w systemach nawigacyjnych i radarowych 20 0 Razem godziny 60 0

6 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 stacjonarne W Ć L P S I Razem Metody i kryteria oceniania: Lp Kryteria oceniania: składowe Próg zaliczeniowy [%] Procent składowej oceny końcowej 1 Zaliczenie końcowe Sprawozdania z laboratoriów Uczestnictwo w zajęciach Język wykładowy: polski 20. Praktyki w ramach przedmiotu: 21. Kryteria kwalifikacji na zajęcia:

7 KARTA PRZEDMIOTU Data aktualizacji: Obowiązuje w sem: zimowym 2011/ Nazwa przedmiotu: Cyfrowe układy sterowania 2. Kod przedmiotu: 3_4_12_1_6_1_ Jednostka prowadząca: Wydział Elektryczny Katedra Automatyki Okrętowej 4. Kierunek: Elektrotechnika Specjalność: Elektroautomatyka 5. Typ przedmiotu: Obowiązkowy 6. Poziom przedmiotu: drugiego stopnia stacjonarne 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 10. Efekty kształcenia na ocenę: na ocenę 3 na ocenę 4 na ocenę 5 Wiedza analizuje pętle układu ze sprzężeniem zwrotnym z sygnałami próbkowanymi przy użyciu przekształcenia Z Akademia Morska w Gdyni analizuje pętle układu ze sprzężeniem zwrotnym z sygnałami próbkowanymi przy użyciu przekształcenia Z analizuje pętle układu ze sprzężeniem zwrotnym z sygnałami próbkowanymi przy użyciu przekształcenia Z zna metody opisu układów cyfrowych zna metody opisu układów cyfrowych zna metody opisu układów cyfrowych potrafi scharakteryzować kryteria stabilności dla układów dyskretnych w czasie potrafi scharakteryzować kryteria stabilności dla układów dyskretnych w czasie potrafi scharakteryzować kryteria stabilności dla układów dyskretnych w czasie potrafi dokonać oceny jakości układy sterowania cyfrowego w stanie ustalonym i przejściowym potrafi dokonać oceny jakości układy sterowania cyfrowego w stanie ustalonym i przejściowym potrafi dokonać oceny jakości układy sterowania cyfrowego w stanie ustalonym i przejściowym zna odpowiednie metody do zaprojektowania regulatora cyfrowego potrafi wyrazić rzeczywisty problem inżynierski jako ćwiczenie w projektowaniu cyfrowych regulatorów liniowych zna odpowiednie metody do zaprojektowania regulatora cyfrowego potrafi wyrazić rzeczywisty problem inżynierski jako ćwiczenie w projektowaniu cyfrowych regulatorów liniowych zna odpowiednie metody do zaprojektowania regulatora cyfrowego potrafi wyrazić rzeczywisty problem inżynierski jako ćwiczenie w projektowaniu cyfrowych regulatorów liniowych dokonuje dyskretyzacji transmitancji operatorowej i równania różniczkowego rozwiązuje równania różnicowe metodą rekurencyjną i przy użyciu przekształcenia Z wyznacza dyskretną transmitancję wypadkową dla schematów blokowych zawierających impulsatory i ekstrapolatory konwertuje czasowe wskaźniki jakości na płaszczyznę Z wyznacza uchyby w stanie ustalonym i stałe uchybowe bada stabilność układu sterowania dyskretnego przy użyciu kryterium bezpośredniego Jury bada stabilność układu sterowania dyskretnego przy użyciu kryterium Routha po zastosowaniu przekształcenia biliniowego Umiejętności dokonuje dyskretyzacji transmitancji operatorowej i równania różniczkowego rozwiązuje równania różnicowe metodą rekurencyjną i przy użyciu przekształcenia Z wyznacza dyskretną transmitancję wypadkową dla schematów blokowych zawierających impulsatory i ekstrapolatory konwertuje czasowe wskaźniki jakości na płaszczyznę Z wyznacza uchyby w stanie ustalonym i stałe uchybowe bada stabilność układu sterowania dyskretnego przy użyciu kryterium bezpośredniego Jury bada stabilność układu sterowania dyskretnego przy użyciu kryterium Routha po zastosowaniu przekształcenia biliniowego dokonuje dyskretyzacji transmitancji operatorowej i równania różniczkowego rozwiązuje równania różnicowe metodą rekurencyjną i przy użyciu przekształcenia Z wyznacza dyskretną transmitancję wypadkową dla schematów blokowych zawierających impulsatory i ekstrapolatory konwertuje czasowe wskaźniki jakości na płaszczyznę Z wyznacza uchyby w stanie ustalonym i stałe uchybowe bada stabilność układu sterowania dyskretnego przy użyciu kryterium bezpośredniego Jury bada stabilność układu sterowania dyskretnego przy użyciu kryterium Routha po zastosowaniu przekształcenia biliniowego

8 Akademia Morska w Gdyni strona: 6 bada stabilność układu sterowania dyskretnego przy użyciu kryterium Nyquista po zastosowaniu przekształcenia w Potrafi dokonać wyboru właściwej metody projektowania i odpowiedniego narzędzia analizy 11. Sposób realizacji: Zajęcia na miejscu 12. Wymagania wstępne i dodatkowe: bada stabilność układu sterowania dyskretnego przy użyciu kryterium Nyquista po zastosowaniu przekształcenia w Kompetencje społeczne Potrafi dokonać wyboru właściwej metody projektowania i odpowiedniego narzędzia analizy bada stabilność układu sterowania dyskretnego przy użyciu kryterium Nyquista po zastosowaniu przekształcenia w Potrafi dokonać wyboru właściwej metody projektowania i odpowiedniego narzędzia analizy 1. Efektywne posługiwanie się Matlabem i Simulinkem. 2. Rozwiązywanie równań różniczkowych przy użyciu rachunku operatorowego Laplace a. 3. Znajomość podstaw z teorii sterowania układów ciągłych w czasie takich jak: a. metody opisu liniowych układów ciągłych (pojedyncze równanie różniczkowe, transmitancja operatorowa, transmitancja widmowa, charakterystyki częstotliwościowe, równania stanu); b. umiejętność przekształcania schematów blokowych i wyznaczania transmitancji wypadkowej przy użyciu reguły wzmocnień Masona; c. posługiwanie się kryteriami stabilności: Hurwitza, Routha i Nyquista; d. umiejętność oceny jakości pracy układu regulacji w stanie przejściowym i ustalonym; e. technikę wykreślania linii pierwiastkowych f. znajomość regulatora liniowego PID i korektorów wyprzedzająco-opóźniających fazę 13. Zalecane fakultatywne komponenty przedmiotu: 14. Treści przedmiotu wraz z ilościami godzin na studiach stacjonarnych i niestacjonarnych Lp Opis st. nst. 1 WPROWADZENIE. Struktura układu sterowania cyfrowego PRZETWARZANIE SYGNAŁÓW W UKŁADACH STEROWANIA CYFROWEGO. Impulsator i ekstrapolator. Przetwarzanie sygnałów i kwantyzacja. Sygnały cyfrowe i ich kodowanie. Ekstrapolacja zerowego rzędu (zero-order-hold). Ekstrapolacja pierwszego rzędu (first-order-hold). Twierdzenie Kotielnikowa-Shannona REGULATORY CYFROWE JAKO RÓWNANIA RÓŻNICOWE. Dyskretyzacja równań różniczkowych. Własności przekształcenia Z. Odwrotne przekształcenie Z. Rozwiązywanie równań różnicowych metodą bezpośrednią i przy użyciu przekształcenia Z. 4 OPIS UKŁADÓW CYFROWYCH PRZY UŻYCIU TRANSFORMATY Z. Transmitancja dyskretna. Transmitancja ekstrapolatorów: zerowego i pierwszego rzędu. Przekształcanie schematów blokowych. Reguła wzmocnień Masona. Wyznaczanie odpowiedzi czasowej układu opisanego transmitancją dyskretną 5 ANALIZA UKŁADU DYSKRETNEGO W DZIEDZINIE CZASU. Odpowiedź przejściowa i w stanie ustalonym. Częstotliwość drgań własnych i współczynnik tłumienia. Czasowe wskaźniki jakości wyznaczane na podstawie odpowiedzi skokowej. Dokładność w stanie ustalonym i stałe uchybowe. 6 OPIS UKŁADÓW CYFROWYCH W PRZESTRZENI STANÓW. Reprezentacja w przestrzeni stanów. Metody dekompozycji transmitancji dyskretnej do postaci kanonicznych. Diagramy stanu układów cyfrowych. Przekształcenia przez podobieństwo, diagonalizacja macierzy stanu, wartości i wektory własne, sterowalność i obserwowalność. Rozwiązanie dyskretnych równań stanu. Macierz tranzycji stanu, rozwiązanie macierzy tranzycji stanu przy użyciu przekształcenia Z. Dyskretyzacja ciągłych równań stanu do postaci dyskretnej. Wyznaczanie transmitancji dyskretnej na podstawie dyskretnych równań stanu ANALIZA STABILNOŚCI UKŁADÓW STEROWANIA CYFROWEGO PŁASZCZYŹNIE Z. Przekształcenie płaszczyzny s na płaszczyznę z. Równanie charakterystyczne. Dyskretne linie pierwiastkowe. Kryterium bezpośrednie Jury. Przekształcenie biliniowe i kryterium Routha. Wpływ okresu próbkowania na stabilność 8 ANALIZA UKŁADU DYSKRETNEGO W DZIEDZINIE CZĘSTOTLIWOŚCI. Odpowiedź częstotliwościowa układu dyskretnego. Charakterystyki częstotliwościowe, wykresy Nyquista i Bode. Częstotliwościowe wskaźniki jakości. Zapasy wzmocnienia i fazy. Wpływ okresu próbkowania na zapas fazy. Przekształcenie w i dyskretne kryterium stabilności Nyquista 9 METODY WYZNACZANIA RÓWNOWAŻNIKÓW DYSKRETNYCH DLA TRANSMITANCJI CIĄGŁYCH. Dyskretyzacja odpowiedzi impulsowej. Przekształcenia biliniowe. Przekształcenie zerowo-biegunowe. Równoważniki dyskretne wyznaczane metodami ekstrapolacji

9 Akademia Morska w Gdyni strona: 7 10 PROJEKTOWANIE UKŁADÓW STEROWANIA CYFROWEGO METODAMI EMULACJI I BEZPOŚREDNIĄ. Regulatory cyfrowe PD, PI i PID. Korektory wyprzedzająco-opóźniające. Projektowanie sterowania cyfrowego przy użyciu linii pierwiastkowych dla pożądanej dokładności w stanie ustalonym, pożądanego maksymalnego przeregulowania i pożądanego czasu narastania. projektowanie sterowania cyfrowego przy użyciu przekształcenia w dla pożądanej dokładności w stanie ustalonym i zapasu fazy lub zapasu wzmocnienia. Projektowanie sterowanie od pełnego sprzężenia stanu metodą lokowania biegunów, metodą Ackermana lub optymalizując całkowy wskaźnik jakości. Obserwatory pełnego wektora stanu wyznaczane metodą lokowania biegunów i metodą Ackermana. Sterowanie całkujące od wektora stanu. 6 0 Razem godziny Zalecana lista lektur podstawowych: 1. Grega W., Metody i algorytmy sterowania cyfrowego w układach scentralizowanych i rozproszonych, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo Dydaktyczne Akademii Górniczo Hutniczej w Krakowie, Kaczorek T., Teoria sterowania, PWN, Warszawa 1977, Niederliński A., Systemy komputerowe automatyki przemysłowej, WNT, Warszawa Brzózka J., Regulatory cyfrowe w automatyce, Wydawnictwo MIKOM, Zalecana lista lektur uzupełniających: 1. Kuo B.C., Digital Control Systems, 2nd ed., Oxford University Press, Franklin G., Powell D., Workman M., Digital Control of Dynamic Systems, Addison Wesley, Ogata K., Discrete-Time Control Systems, Prentice Hall, Phillips C.L., Nagle H.T., Digital Control Systems Analysis and Design, Prentice Hall, Metody nauczania: Studia stacjonarne 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 Egzamin końcowy Język wykładowy: polski 20. Praktyki w ramach przedmiotu: 21. Kryteria kwalifikacji na zajęcia:

10 KARTA PRZEDMIOTU Data aktualizacji: Obowiązuje w sem: zimowym 2011/ Nazwa przedmiotu: Elektromechaniczne systemy napędowe 2. Kod przedmiotu: 3_4_0_1_6_1_ Jednostka prowadząca: Wydział Elektryczny Katedra Automatyki Okrętowej 4. Kierunek: Elektrotechnika Specjalność: 5. Typ przedmiotu: 6. Poziom przedmiotu: drugiego stopnia stacjonarne 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 stacjonarne 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:

11 KARTA PRZEDMIOTU Data aktualizacji: Obowiązuje w sem: zimowym 2011/ Nazwa przedmiotu: Kompatybilność w układach elektrycznych 2. Kod przedmiotu: 3_4_0_1_6_1_ Jednostka prowadząca: Wydział Elektryczny Katedra Elektroenergetyki Okrętowej 4. Kierunek: Elektrotechnika Specjalność: 5. Typ przedmiotu: Obowiązkowy 6. Poziom przedmiotu: drugiego stopnia stacjonarne 7. Rok, semestr studiów: Rok: 1 semestr: 1 8. Liczba punktów ECTS: 1 9. Wykładowcy: Funkcja Tytuł Imię i Nazwisko koordynator przedm. prof. dr hab. inż. Marek Hartman wykładowca prof. dr hab. inż. Marek Hartman 10. Efekty kształcenia na ocenę: na ocenę 3 na ocenę 4 na ocenę 5 Wiedza wymienia podstawowe pojęcia z obszaru EMC oraz drogi przenoszenia zaburzeń Akademia Morska w Gdyni wyjaśnia różnice pomiędzy odpornością a emisyjnością urządzeń, opisuje pole bliskie i pole dalekie wyjaśnia różnice pomiędzy odpornością a emisyjnością urządzeń, charakteryzuje pole bliskie i pole dalekie, objaśnia kompatybilność wewnętrzną i zewnetrzną sporządza notatki z treści omawianych na wykładzie słucha uważnie treści wykładu przestrzega zasad bezpieczeństwa obowiązujących w pomieszczeniach laboratoryjnych Umiejętności znajduje informacje uzupełniające w literaturze podstawowej przedmiotu Kompetencje społeczne zadaje pytania gdy ma trudności ze zrozumieniem dba o przestrzeganie zasad bezpieczeństwa przez grupę znajduje informacje uzupełniające w literaturze uzupełniającej przedmiotu dyskutuje trudniejsze fragmenty zajęć w celu lepszego zrozumienia wskazuje możliwe modyfikacje zasad w celu podniesienia bezpieczeństwa odbywania zajęć 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 Aktualność i pojęcia podstawowe EMC :odporność i emisyjność; pola bliskie i dalekie; drogi przenoszenia zaburzeń; kompatybilność wewnętrzna i zewnętrzna 2 Źródła powstawania zaburzeń: naturalne środowisko elektromagnetyczne; wyładowania elektrostatyczne; zaburzenia od urządzeń technicznych 3 Mechanizmy sprzężeń i propagacja zaburzeń EMI. Sprzężenia: galwaniczne, przez pole bliskie i pole dalekie; rozprzestrzenianie się zaburzeń w liniach długich 4 Techniki zmniejszania emisyjności i podatności urządzeń na zaburzenia, zasady projektowania PCB, przewody i konstrukcje zewnętrzne; obudowa; ekranowanie; łączenie i uziemianie; filtry EMC 5 Metody i urządzenia do pomiarów emisyjności i odporności urządzeń. Przykłady stanowisk pomiarowych Kompatybilność elektromagnetyczna w okładach energoelektronicznych i napędowych. 7 Dyrektywy i normy EMC. Organizacja normalizacji. Podział i wybór norm EMC; normy rodzajowe, podstawowe i przedmiotowe Zalecana lista lektur podstawowych: brak Razem godziny 15 0