Kod: Liczba punktów ECTS: 6. Nazwa w języku angielskim. Język prowadzenia zajęć. angielski

Transkrypt

1 Kod: Liczba punktów ECTS: 6 Nazwa przedmiotu Control and Driving Systems Nazwa w języku angielskim Język prowadzenia zajęć Poziom studiów Profil studiów Jednostka prowadząca Kierownik i realizatorzy angielski studia II stopnia A, ogólnoakademicki Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych Dems Maria, prof. dr hab. inż. Kubiak Witold, dr inż. Rosiak Wojciech, dr inż. Walecki Konrad, dr inż. Formy zajęć i liczba godzin w semestrze Wyk. 3 Ćw. Lab. 45 Proj. Sem. Inne Suma godzin w semestrze 75 Cele przedmiotu Efekty kształcenia Poznanie budowy, charakterystyk statycznych i dynamicznych współczesnych maszyn elektrycznych i układów napędowych. Po zaliczeniu modułu słuchacz powinien posiadać podstawowe umiejętności dla wstępnego doboru komponentów układu napędowego przeznaczonego do określonych warunków pracy Metody weryfikacji efektów kształcenia Student potrafi: 1. Rozpoznać maszyny elektryczne stosowane we współczesnych układach napędowych oraz potrafi wyjaśnić zasadę ich działania, przedstawić podstawowe charaktrystyki eksploatacyjne 2. Dobrać przemiennik napięcia zasilającego do układu napędowego oraz zastosować odpowiedni rodzaj sterowania 3. Dokonać parametryzacji falownika oraz programować wybrane typy falowników z wykorzystaniem dedykowanych języków programowania 4. Projektować podstawowe, liniowe i obrotowe układy napędowe 5. Stosować odpowiednią terminologię związaną ze sterowaniem i systemami napędowymi Wymagania wstępne 1., 2., 5. Wykład, test 2., 3., 5. Ćwiczenia laboratoryjne, test wejściowy 3., 4., 5. Ćwiczenia laboratoryjne, sprawozdanie z laboratorium 4., 5. Ćwiczenia laboratoryjne, projekt brak

2 Organizacja przedmiotu i treści kształcenia 1. Podstawy zjawisk elektromagnetycznych w elektromechanicznym przetwarzaniu energii 2. Budowa i zasada działania współczesnych maszyn elektrycznych stosowanych w napędach: a. silniki prądu stałego (szczotkowe i bezszczotkowe, wzbudzane magnesami stałymi) b. silniki indukcyjne (klatkowe, pierścieniowe zasilane dwustronnie) c. silniki synchroniczne (klasyczne, wzbudzane magnesami stałymi, reluktancyjne) d. silniki uniwersalne (szeregowe) e. silniki przełączalne (skokowe, reduktorowe) f. wykonania specjalne (silniki tarczowe, kubkowe, liniowe) 3. Źródła zasilania - przemienniki napięcia i częstotliwości: a. transformatory b. zasilacze impulsowe c. przetworniki prądu przemiennego z Modulacją Szerokości Impulsu d. komutatory elektroniczne 4. Metody sterowania wybranymi parametrami mechanicznymi napędów: a. układy sterowania otwarte (bezczujnikowe) b. układy ze sprzężeniem zwrotnym (czujniki położenia, prędkości) 5. Zjawiska pasożytnicze (straty, hałas, drgania) 6. Zalety i wady poszczególnych rozwiązań systemów napędowych ĆWICZENIA LABORATORYJNE 1. Na laboratorium prowadzone są praktyczne zajęcia związane z nowoczesnymi układami SEW oraz silnikiem tarczowym ze sterowaniem neurorozmytym i klasycznym PID. 2. Projektowanie sterowania PID dla serwonapędów AC Mitsubishi i Festo. 3. Badanie wpływu parametrów PID na dokładność pozycjonowania. 4. Wpływ różnych trajektorii ruchu na dokładność ruchu. 5. Programowanie ruchu napędu za pomocą sterowników PLC. Formy zaliczenia - sprawdzenie osiągnięć efektów kształcenia Test sprawdzający opanowanie wiedzy z wykładu Sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych Projekt systemu napędowego Ocena końcowa składa się w 4% z oceny z testu, 4% z ocen z laboratorium, 2 % z oceny za projekt Literatura podstawowa 1. Orłowska-Kowalska T. Bezczujnikowe układy napędowe z silnikami indukcyjnymi, Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, Wiak S., Welfle H., Silniki tarczowe w napędach lekkich pojazdów elektrycznych., Łódź, Wydaw. PŁ, Drozdowski P., Wprowadzenie do napędów elektrycznych, Skrypt Politechniki Krakowskiej, Kraków Bisztyga K., Sterowanie i regulacja silników elektrycznych, Warszawa, WNT Kosmol J.: Serwonapędy obrabiarek sterowanych numerycznie. WNT Warszawa Literatura uzupełniająca

3 Przeciętne obciążenie studenta pracą własną - ze zdefiniowaniem form pracy własnej Suma godzin wszystkich form zajęć 75 Udział w konsultacjach 5 Udział w pisemnych i/lub praktycznych formach weryfikacji 1 Przygotowanie do testu 15 Przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych 15 Opracowanie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych 2 Przygotowanie projektu 2 Suma godzin: 151 Suma godzin powinna mieścić się w zakresie: Uwagi Uwagi własne publikowane Aktualizacja

4 Code : ECTS credits: 6 Course name Course name in Polish Control and Driving Systems Language of instruction Level of studies Type of studies Unit running the programme Course coordinator and academic teachers nie zdefiniowano Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych Dems Maria, prof. dr hab. inż. Kubiak Witold, dr inż. Rosiak Wojciech, dr inż. Walecki Konrad, dr inż. Form of classes and number of teaching hour per semester Lec. 3 Tut. Lab. 45 Proj. Sem. Other Total number of teaching hour per semester 75 Goals Learning outcomes Understanding the structure, static and dynamic characteristics of modern electrical machines and electrical drives. After completing this module the student should have the basic skills for pre-selection of the propulsion system components for specific working conditions Learning outcomes verification methods The student should be able to: 1. Recognize the electrical machines used in modern driving systems and explain their working principle, present basic operational characteristics 2. Select the supply converter and control mode for a specific driving system 3. Set the parameters of a converter and program chosen converters using dedicated programming languages 4. Design an assemble basic propulsion systems for specific requirements 5. Use the proper terminology associated with control and driving systems Prerequisites 1., 2., 5. Lecture, test 2., 3., 5. Laboratory exercises, entrance test 3., 4., 5. Laboratory exercises, laboratory report 4., 5. Laboratory exercises, project none

5 Course organisation and content Form of assessment 1. Fundamentals of electromagnetic phenomena in electro-mechanic energy conversion 2. Structure and operating principle of modern electrical machines used in driving sytems: a. direct current motors (brushed, brushless, permanent magnet field) b. induction motors (squirrel-cage, slip-ring doubly fed) c. synchronous motors (classic, permanent magnet field, reluctance) d. universal (series connected) motors e. switched motors (stepper motors) f. special configurations (pancake, tube, linear) 3. Power supplies voltage and frequency converters a. transformers b. switched- mode power supplies c. alternating current, Pulse Width Modulation converters d. electronic switching inverters 4. Control modes for chosen mechanical drive parameters a. open loop control (sensor-less) b. closed loop control (position, speed sensors) 5. Parasitic phenomena (loses, noise, vibration) 6. Advantages and disadvantages of various driving system configurations LABORATORY 1. At the laboratory are carried out practical activities are carried out, associated with modern SEW systems and disk motor for different types of the control. 2. Design of PID control loop for AC Mitsubishi and Festo servo-drives. 3. Examination of influence of PID parameters on positioning accuracy. 4. Influence of different kinds of motion trajectory on motion accuracy. 5. Programming of drive motion using PLC controllers. Test checking the knowledge from lectures Laboratory exercises reports Project of a driving system Final mark consists of 4% for the test, 4% for the laboratory, 2 % for the project Basic reference materials 1. Orłowska-Kowalska T. Bezczujnikowe układy napędowe z silnikami indukcyjnymi, Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, Wiak S., Welfle H., Silniki tarczowe w napędach lekkich pojazdów elektrycznych., Łódź, Wydaw. PŁ, Drozdowski P., Wprowadzenie do napędów elektrycznych, Skrypt Politechniki Krakowskiej, Kraków Bisztyga K., Sterowanie i regulacja silników elektrycznych, Warszawa, WNT Kosmol J.: Serwonapędy obrabiarek sterowanych numerycznie. WNT Warszawa Other reference materials

6 Average student workload outside classroom Total hours of different forms of classes 75 Participation in consultations 5 Participation in written and/or practical forms of assesment 1 Preparation for the test 15 Preparation for laboratory exercises 15 Elaboration of laboratory exercises reports 2 Project 2 Total hours: 151 Total hours should be in the range: Published comments Aktualizacja