"Z A T W I E R D Z A M Prof. dr hab. inż. Radosław TRĘBIŃSKI Dziekan Wydziału Mechatroniki i Lotnictwa Warszawa, dnia... NAZWA PRZEDMIOTU: Wersja anglojęzyczna: Kod przedmiotu: S Y L A B U S P R Z E D M I O T U Projektowanie układów mechatronicznych Design Mechatronic Systems WMLAMCSI- Pum, WMLAMCNI- Pum Podstawowa jednostka organizacyjna (PJO): Wydział Mechatroniki i Lotnictwa (prowadząca kierunek studiów) Kierunek studiów: Specjalność: Poziom studiów: Forma studiów: Język prowadzenia: Mechatronika mechatronika stosowana studia pierwszego stopnia studia stacjonarne i niestacjonarne polski Sylabus ważny dla naborów od roku akademickiego: 01/013 1. REALIZACJA PRZEDMIOTU Osoby prowadzące zajęcia (koordynatorzy): dr inż. Krzysztof MOTYL PJO/instytut/katedra/zakład: Wydział Mechatroniki i Lotnictwa, Katedra Mechatroniki. ROZLICZENIE GODZINOWE a. Studia stacjonarne semestr forma zajęć, liczba godzin/rygor (x egzamin, + zaliczenie na ocenę, z zaliczenie) punkty ECTS razem wykłady ćwiczenia laboratoria projekt seminarium VII 60x 8 + 10z 4 razem 60 8 10 4 b. Studia niestacjonarne semestr forma zajęć, liczba godzin/rygor (x egzamin, + zaliczenie na ocenę, z zaliczenie) punkty ECTS razem wykłady ćwiczenia laboratoria projekt seminarium VII 36x 14 16+ 6z 4 razem 36 14 16 6 4 3. PRZEDMIOTY WPROWADZAJĄCE WRAZ Z WYMAGANIAMI WSTĘPNYMI 1. Grafika inżynierska. Wymagania wstępne: posiada podstawowe wiadomości o wymiarowaniu części maszyn.
. Mechanika I. Wymagania wstępne: znajomość zasad kinematyki i dynamiki układów dynamicznych. 3. Wprowadzenie do mechatroniki. Wymagania wstępne: znajomość budowy urządzeń mechatronicznych z uwzględnieniem systemu pomiarowego, wykonawczego i sterującego. 4. Podstawy CAx. Wymagania wstępne: znajomość narzędzi wspomagających komputerowe projektowanie maszyn zmechatronizowanych. 5. Sterowanie w systemach mechatronicznych. Wymagania wstępne: znajomość opisu układów dynamicznych za pomocą równań różniczkowych, transmitancji operatorowej i w przestrzeni stanów. 6. Programowanie systemów mechatronicznych. Wymagania wstępne: znajomość metod numerycznych do rozwiązywania równań różniczkowych. 4. ZAKŁADANE EFEKTY KSZTAŁCENIA Symbol W1 W W3 U1 U U3 U4 Efekty kształcenia Student, który zaliczył przedmiot, Ma podstawową wiedzę dotyczącą współczesnego projektowania urządzeń mechatronicznych. Potrafi zastosować narzędzia do wspomaganie komputerowe realizacji projektu i jego zarzadzania. Zna metody budowania modeli symulacyjnych układów dynamicznych z wykorzystaniem specjalistycznego oprogramowania. Ma podstawową wiedzę niezbędną do rozumienia pozatechnicznych uwarunkowań działalności inżynierskiej. Zna ergonomiczne zasady projektowania wyrobów i stanowisk pracy. Potrafi wyprowadzić model matematyczny opisujący proces dynamiczny za pomocą równań różniczkowych, transmitancji i w przestrzeni stanu. Potrafi wykorzystać pakiet Matlab i Mathcad do analizy układu dynamicznego przy wykorzystaniu symulacji komputerowej. Potrafi opracować harmonogram projektu urządzenia technicznego z uwzględnieniem kryteriów użytkowych i ekonomicznych wykorzystując narzędzie do komputerowego wspomagania zarządzania projektem. Potrafi dostrzegać aspekty systemowe i pozatechniczne przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich. odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku K_W13 K_W13 K_W14 K_U07 K_U0 K_U1 K_U5 5. METODY DYDAKTYCZNE 7. Wykłady ilustrowane prezentacjami komputerowymi Power Point w celu dostarczenia wiedzy określonej efektami W1, W, W3. 8. Ćwiczenia audytoryjne polegające na grupowym rozwiązywaniu zadań w celu usystematyzowania wiedzy określonej efektami W1, W, W3. 9. Ćwiczenia audytoryjne polegające na wykonywaniu przez grupę studentów zadań projektowych w celu opanowania umiejętności U1, U, U3 i U4. 6. TREŚCI PROGRAMOWE L.p. temat/tematyka zajęć liczba godzin wykł. ćwicz. lab. proj. semin. 1. Metodologia projektowania technicznego.. Metody projektowania. Metody tradycyjne a projektowanie współczesne. 3. Projektowanie optymalne. Optymalizacja konstrukcji a osz- *
czędne projektowanie. 4. rozwiązań projektowych. Własności techniczne, ekonomiczne, użytkowe i psychologiczno-estetyczne. 5. Wybrane zagadnienia bezpieczeństwa maszyn. Opis zagrożeń stwarzanych przez maszyny, wybór środków bezpieczeństwa. 6. Modele stosowane w projektowaniu. Modele fizyczne. Modele graficzne. 7. Modele matematyczne. Metodyka modelowania matematycznego układów dynamicznych. 8. Symulacja komputerowa układów dynamicznych. Symulacja deterministyczna. 9. Projektowanie systemów dynamicznych w Matlabie i Mathcadzie. Zawansowane metody obliczeniowe. 10. Wizualizacja i animacja komputerowa układów dynamicznych. Pakiet do wizualizacji i animacji 3ds max. 11. Ergonomia w działalności inżynierskiej i projektowej. Ergonomiczna ocena projektów i prototypów. 1. Zasady projektowania zhumanizowanych form organizacji pracy. Nowe nurty w badaniach i inżynierii ergonomicznej. * * * * 4 4 4 * * * * 13. Podstawy teoretyczne zarządzania projektem technicznym. 14. Komputerowe wspomaganie zarządzania projektem technicznym. Programy komputerowe GantProject, Microsoft Project. TEMATY ĆWICZEŃ RACHUNKOWYCH * Razem studia stacjonarne 8-10 - Razem studia niestacjonarne 14 16-6 - 1. Mechatroniczne podejście do projektowania wyrobów.. Wykonanie modelu graficznego wybranego urządzenia mechatronicznego pakiet graficzny Visio * 3. Metody opisu układów dynamicznych. 4. Modelowanie matematyczne wybranego systemu dynamicznego w oparciu o równania Lagrange a II rodzaju. 5. Metodyka rozwiązywania równań różniczkowych zwyczajnych n-tego rzędu w programie Mathcad. 6. Metodyka rozwiązywania równań różniczkowych zwyczajnych n-tego rzędu w pakiecie Matlab. 7. Symulacja komputerowa wybranego układu dynamicznego w programie Matlab. 8. Opracowanie animacji układu mechatronicznego w 3 ds * max. 9. Metody ergonomicznej oceny projektów i prototypów urządzeń technicznych ergonomiczna lista kontrolna * 10. GantProject zapoznanie się z możliwościami programu do komputerowego wspomagania zarządzania projektem 11. GantProject - opracowanie harmonogramu projektu urządzenia mechatronicznego Razem- studia stacjonarne............ Razem studia niestacjonarne... 16......... TEMATY ĆWICZEŃ PROJEKTOWYCH 3
1.. 3. Opracowanie własnego harmonogramu projektu wybranego urządzenia mechatronicznego w programie GantProject. Opracowanie symulacji komputerowej wybranego układu dynamicznego w pakiecie Matlab. Opracowanie symulacji komputerowej wybranego układu dynamicznego w pakiecie Mathcad. Razem- studia stacjonarne......... 10 Razem studia niestacjonarne......... 6 * zagadnienia realizowane indywidualnie przez studenta studiów niestacjonarnych 4 4 * 7. LITERATURA podstawowa: Cz. Szymczak, Elementy teorii projektowania, 1998. W. Tarnowski, Modelowanie matematyczne i symulacja komputerowa, 003. E. Górska, E. Tytyk, Ergonomia w projektowaniu stanowiska pracy, 1998. L. Hempel, Człowieki maszyna. Model techniczny współdziałania, 1984. uzupełniająca: D. Schmid, Mechatronika, 001. J. Dietrych, System i konstrukcja, 1985. K. Jakubowski, Mathcad 000 Professional, 000. A. Zalewski, Matlab - obliczenia numeryczne i ich zastosowania, 1999. J. Miklasiewicz, 3ds max 5. Ćwiczenia praktyczne, 003. 8. SPOSOBY WERYFIKACJI ZAKŁADANYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Przedmiot zaliczany jest na podstawie średniej z pozytywnych ocen ze wszystkich efektów kształcenia. efekt W1, W, W3 jest sprawdzany na egzaminie i na ćwiczeniach audytoryjnych, efekty U1 U4 są sprawdzane w trakcie egzaminu oraz w czasie ćwiczeń audytoryjnych. Efekt U1 sprawdzany jest w trakcie odpowiedzi, wykonywania zadań i przygotowywania sprawozdań Potrafi bezbłędnie wyprowadzić model matematyczny opisujący wybrany proces dynamiczny wykorzystując równania Lagrange a II rodzaju. Potrafi bezbłędnie opisać układ dynamiczny za pomocą transmitancji i w przestrzeni stanu. Potrafi wyprowadzić poprawny model matematyczny opisujący wybrany proces dynamiczny wykorzystując równania Lagrange a II rodzaju. Potrafi opisać układ dynamiczny za pomocą transmitancji i w przestrzeni stanu. Dopuszczalne drobne błędy. Potrafi wyprowadzić model matematyczny opisujący wybrany proces dynamiczny wykorzystując równania Lagrange a II rodzaju. Potrafi opisać układ dynamiczny za pomocą transmitancji i w przesytrzeni stanu. Dopuszczalne błędy. Efekt U sprawdzany jest w trakcie odpowiedzi, wykonywania zadań i przygotowywania sprawozdań Potrafi wykorzystać pakiet Matlab i Mathcad do analizy układu dynamicznego przy wykorzystaniu symulacji komputerowej. Umie wyciągnąć poprawne wnioski z analizy. Potrafi wykorzystać pakiet Matlab i Mathcad do analizy układu dynamicznego przy wykorzystaniu symulacji komputerowej. Umie wyciągnąć poprawne wnioski z analizy. Dopuszczalne drobne błędy. Potrafi wykorzystać pakiet Matlab lub Mathcad do analizy układu dynamicznego przy wykorzystaniu symulacji komputerowej. Umie wyciągnąć wnioski z analizy. Dopuszczalne drobne błędy. 4
Efekt U3 sprawdzany jest w trakcie odpowiedzi, wykonywania zadań i przygotowywania sprawozdań Potrafi opracować poprawny harmonogram projektu urządzenia technicznego z uwzględnieniem kryteriów użytkowych i ekonomicznych, przydzielić zasoby ludzkie do wykonania projektu, wykonać i zinterpretować wykres Ganta, wykorzystując narzędzie do komputerowego wspomagania zarządzania projektem GantProject. Potrafi opracować poprawny harmonogram projektu urządzenia technicznego z uwzględnieniem kryteriów użytkowych i ekonomicznych, przydzielić zasoby ludzkie do wykonania projektu, wykonać i zinterpretować wykres Ganta, wykorzystując narzędzie do komputerowego wspomagania zarządzania projektem GantProject. Dopuszczalne drobne błędy. Potrafi opracować harmonogram projektu urządzenia technicznego, przydzielić zasoby ludzkie do wykonania projektu, wykonać i zinterpretować wykres Ganta, wykorzystując narzędzie do komputerowego wspomagania zarządzania projektem GantProject. Efekt U4 sprawdzany jest na podstawie obserwacji grupy podczas ćwiczeń audytoryjnych. za osiągnięcie tego efektu jest uzyskana łącznie z osiągnięciem efektów W1, W, W3. Autor sylabusa... ppłk dr inż. Krzysztof MOTYL Kierownik Katedry Mechatroniki... Prof. dr hab. inż. Bogdan ZYGMUNT 5