AKADEMIA MORSKA w GDYNI

Transkrypt

1 AKADEMIA MORSKA w GDYNI WYDZIAŁ MECHANICZNY Nr 21 Przedmiot: Automatyka i robotyka I, II Kierunek/Poziom kształcenia: Forma studiów: Profil kształcenia: Specjalność: MiBM/ studia pierwszego stopnia stacjonarne praktyczny Eksploatacja Siłowni Okrętowych i Obiektów Oceanotechnicznych Semestr ECTS Liczba godzin w tygodniu Liczba godzin w semestrze W C L P S W C L P IV E V Razem w czasie studiów: 45 Wymagania wstępne w zakresie wiedzy, umiejętności i innych kompetencji (jeśli dot. przedmiotu) 1. Wiedza i umiejętności w zakresie matematyki, fizyki, mechaniki, jako niezbędne do realizacji przedmiotu, 2. Wiedza i umiejętności w zakresie termodynamiki i mechaniki płynów, elektrotechniki i elektroniki, jako przydatne do realizacji przedmiotu 3. Program musi być zgodny z programem kursu of. Mechanika okrętowego. Cele przedmiotu 1. Celem przedmiotu jest przekazanie podstawowej wiedzy i umiejętności w zakresie automatyki, niezbędnej do bezpiecznej obsługi systemów okrętowych na statku 2. Efekty kształcenia dla całego przedmiotu (EKP) po zakończeniu cyklu kształcenia: Symbol Po zakończeniu przedmiotu student potrafi: Odniesienie do kierunkowych efektów kształcenia EKP1 Przedstawia podstawowe pojęcia stosowane w automatyce tj.: sygnał, element, obiekt, charakterystyka statyczna, charakterystyka dynamiczna, K_W02; K_W04 charakterystyka częstotliwościowa, transmitancja operatorowa i widmowa. Charakteryzuje podstawowe elementy układu regulacji tj.: obiekt K_W02; K_W04 regulacji, regulator, przetwornik sygnału, element wykonawczy oraz charakteryzuje sygnały układu regulacji tj. wartość zadana, zakłócenie i odpowiedź, wyróżnia tor główny i tor sprzężenia zwrotnego w układzie regulacji. EKP3 Prezentuje regulatory o działaniu ciągłym PID, podaje ich transmitancję i parametry, rysuje charakterystyki skokową, K_W02; K_W04 EKP4 Nyquista i Bodego. Dobiera nastawy regulatora PID do obiektu regulacji, np. metodą Zieglera i Nicholsa lub metodą znanego obiektu. K_W04; K_U05; K_U08; K_U09; K_U13; K_U15; K_U17; K_U21;

2 EKP5 Rozpoznaje zastosowany rodzaj regulacji w danym przykładzie. K_W04; K_U09; K_U13; K_U15; EKP6 Wylicza cechy dobrej odpowiedzi układu regulacji oraz wskaźniki jakości regulacji, poprawia wskazany wskaźnik jakości regulacji za pomocą nastawy regulatora. K_W09; K_U08; K_U09; K_U13; K_U15; K_U17; EKP7 EKP8 EKP9 Analizuje wskazany układ regulacji pod kątem poprawności odpowiedzi i zastosowanego rozwiązania. Rozwija posiadaną wiedzę, pracuje w grupie przyjmuje w niej różne role, rozumie zasady współpracy Charakteryzuje: układy sterowania głównymi silnikami spalinowymi, układy automatyki mechanizmów i urządzeń pomocniczych, układy automatyki elektrowni okrętowej, układ sterowania i regulacji głównych kotłów okrętowych K_U21; K_U01; K_U05; K_U13; K_U15; K_U18; K_K03; K_U01;K_U13; K_U15; K_K01; K_K05; K_K06; K_K07; K_W02; K_W04 K_U05 K_W02, K_U08; K_K05 symbole efektów kształcenia dla kierunku (W-wiedza, U-umiejętności, K-kompetencje społeczne) Treści programowe: Semestr IV (Automatyka i Robotyka I) Lp. Zagadnienia 1. Charakterystyka układów sterowania i układów regulacji. ( p.1) 2. Rodzaje i własności układów regulacji automatycznej: a) stabilizacji, b) programowe, c) nadążne, ekstremalne, d) adaptacyjne, e) kaskadowe ze sprzężeniem od wartości zadanej i zakłóceń. 3. Opis własności statycznych i dynamicznych podstawowych elementów liniowych oraz obiektów sterowania: charakterystyki ciągłych regulatorów liniowych P, I, PI, PD, PID. 4. Regulacja dwupołożeniowa: a) struktura, b) wskaźniki jakości procesu regulacji, c) dobór nastaw. 5. Regulacja trójpołożeniowa i krokowa: a) struktury układów, b) dobór nastaw, c) parametry oceny jakości regulacji. 6. Przetworniki pomiarowe wielkości nieelektrycznych (położenia, temperatury, ciśnienia, prędkości, siły, momentu), układy przetwarzania i normalizacji sygnałów, cyfrowa postać sygnału, przetworniki A/D i D/A, przesyłanie sygnałów na odległość. 7. Wybrane okrętowe regulatory wielkości nieelektrycznych: a) regulatory prędkości obrotowej, b) regulatory ciśnienia, c) regulatory temperatury, d) regulatory lepkości paliwa (budowa, zasada działania, obsługa). Liczba godzin Odniesienie W C L/P do EKP dla przedmiotu 2 EKP1; 2 EKP1; 4 EKP3; EKP4 1 EKP5; EKP6; EKP7 1 EKP5; EKP6; EKP7 2 EKP1; 3 EKP1;

3 8. Układy sterowania głównymi silnikami spalinowymi, programy 4 EKP9 sterowania, typowe rozwiązania: a) układy sterowania prędkością obrotową silników, b) układy sterowania kierunkiem obrotów, c) układy sterowania uruchomieniem silnika, d) układy sterowania układami napędowymi w siłowniach wielowałowych, e) układy sterowania silnikami napędzającymi śrubę o skoku nastawnym. 9. Zasada działania, budowa i obsługa układów automatyki 4 EKP9 mechanizmów i urządzeń pomocniczych: a) kotłów pomocniczych, b) sprężarek powietrza, c) wirówek oraz filtrów paliwa, d) urządzeń sterowych, e) urządzeń pokładowych. 10. Układy automatyki elektrowni okrętowej: 4 EKP9 a) automatyka zespołów prądotwórczych, b) zautomatyzowane elektrownie okrętowe. 11. Układ sterowania i regulacji głównych kotłów okrętowych. 2 EKP9 12. Stanowiska sterowania ręcznego, zdalnego, automatycznego: 1 EKP9 a) centrale manewrowo-kontrolne, b) komputerowe systemy sterowania, c) rejestracja danych. ( p. 12) Razem 30 Semestr V (Automatyka i Robotyka II) Lp. Zagadnienia Liczba godzin Odniesienie W Ć L do EKP dla przedmiotu 1. Badanie pneumatycznej kaskady sterującej 1 EKP1, 2. Badanie wzmacniaczy mocy 1 EKP1, 3. Badania dynamiki podstawowych członów automatyki 2 EKP1, 4. Badanie charakterystyk częstotliwościowych członów automatyki 2 EKP1, 5. Badanie charakterystyk przetworników pomiarowych 1 EKP1, 6. Badanie charakterystyki siłownika pneumatycznego 1 EKP1, 7. Badanie charakterystyk regulatora PID 2 EKP3 8. Metody doboru nastaw regulatorów 1 EKP4, EKP6 9. Identyfikacja obiektów regulacji i dobór nastaw regulatora 2 EKP4, EKP6, EKP8 10. Badanie układu regulacji przekaźnikowej 2 EKP5, EKP6 Razem 15

4 Metody weryfikacji efektów kształcenia /w odniesieniu do poszczególnych efektów/: Symbol EKP Test Egzamin ustny Egzamin pisemny Kolokwium Sprawozdanie Projekt Prezentacja Zaliczenie praktyczne Inne EKP1 X X X X X X X X EKP3 X X X X EKP4 X X X X EKP5 X X X X EKP6 X X X X EKP7 X X EKP8 X X X X EKP9 X X Kryteria zaliczenia przedmiotu: Semestr IV Ocena pozytywna (min. dostateczny) Student uzyskał zakładane efekty kształcenia oraz spełnia wymagania konwencji STCW odnośnie zaliczenia przedmiotu. Uczęszczał na wykłady (dopuszczalna 1 nieobecność). Wykład: dwa kolokwia z wykładu i egzamin pisemny. Ocena końcowa średnia ocen z kolokwium 40% i z egzaminu pisemnego 60%. V Student uzyskał zakładane efekty kształcenia oraz spełnia wymagania konwencji STCW odnośnie zaliczenia przedmiotu. Uczęszczał na wszystkie laboratoria. Laboratoria: Wykonanie i zaliczenie wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych, zgodnie z harmonogramem. Ocena końcowa średnia ocen z pracy w laboratorium i ze sprawozdań. Uwaga: student otrzymuje ocenę powyżej dst., jeżeli uzyskane efekty kształcenia przekraczają wymagane minimum.

5 Nakład pracy studenta: Szacunkowa liczba godzin na Forma aktywności zrealizowanie aktywności W, C L P S Godziny kontaktowe Czytanie literatury Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych, projektowych 10 Przygotowanie do egzaminu, zaliczenia 10 Opracowanie dokumentacji projektu/sprawozdania 15 Uczestnictwo w zaliczeniach i egzaminach 5 Udział w konsultacjach 5 5 Łącznie godzin Liczba punktów ECTS 2 2 Sumaryczna liczba punktów ECTS dla przedmiotu 4 Obciążenie studenta związane z zajęciami praktycznymi =60 h - 2 Obciążenie studenta na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich ECTS =60 h - 2 ECTS Literatura: Literatura podstawowa 1. Kaczorek T., Dzielinski A., Dabrowski W., Łopatka R.: Podstawy teorii sterowania. MIKOM Warszawa Żelazny M.: Podstawy automatyki. PWN Warszawa Amborski K., Marusak A.: Teoria sterowania w ćwiczeniach. Wydawnictwo PWN Findeisen W.: Technika regulacji automatycznej. Państwowe Wydawnictwo Naukowe Holejko D., Kościelny W., Niewczas W.: Zbiór zadań z podstaw automatyki. Wydawnictwa Politechniki Warszawskiej Kowal J.: Podstawy automatyki, tom I i II. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo Dydaktyczne Akademii Górniczo Hutniczej w Krakowie Jędrzykiewicz Z.: Teoria sterowania układów jednowymiarowych. Kraków UWND AGH Literatura uzupełniająca 1. Kaczorek T.: Teoria sterowania i systemów. PWN Warszawa Kaczorek T.: Teoria układów regulacji automatycznej. WNT Warszawa Próchnicki W., Dzida M.: Zbiór zadań z podstaw automatyki. Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej Praca zbiorowa: Zbiór zadań z podstaw automatyki. WPW Warszawa Amborski K.: Teoria sterowania, podręcznik programowany. PWN Warszawa Pełczewski W.: Teoria sterowania, ciągłe stacjonarne układy liniowe. Warszawa Skrzywan-Kosek A., Świerniak A., Baron K., Latarnik M.: Zbiór zadań z teorii liniowych układów regulacji. Wydanie IV. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej Markowski A., Kostro J., Lewandowski A.: Automatyka w pytaniach i odpowiedziach. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne Warszawa. 9. Mazurek J., Vogt H., Żydanowicz W.: Podstawy Automatyki. Oficyna wydawnicza PW Warszawa Nowakowski J.: Podstawy automatyki, tom I. Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej Węgrzyn S.: Podstawy automatyki. PWN Warszawa Węsierski Ł., Maślanka T.: Zbiór zadań z przełączających układów automatyki. Kraków, Wyd. AGH 1980.

6 Prowadzący przedmiot: Tytuł/stopień, imię, nazwisko 1. Osoba odpowiedzialna za przedmiot: dr inż. Andrzej Mielewczyk 2. Pozostałe osoby prowadzące zajęcia: dr inż. Hoang Nguyen mgr inż. Wojciech Frąckowiak Jednostka dydaktyczna KPT KPT KPT Objaśnienie skrótów: W zajęcia audytoryjne, Ć ćwiczenia, L laboratorium, P projekt, S seminarium E egzamin ECTS - (ang. European Credit Transfer System) - punkty zdefiniowane w europejskim systemie akumulacji i transferu punktów zaliczanych jako miara średniego nakładu pracy osoby uczącej się, niezbędnego do uzyskania zakładanych efektów kształcenia Konwencja STCW (ang. Standards of Training, Certification and Watchkeeping) - międzynarodowa konwencja o wymaganiach w zakresie wyszkolenia marynarzy, wydawania świadectw oraz pełnienia wacht. MiBM kierunek studiów; Mechanika i Budowa Maszyn Data aktualizacji: r.