"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 SYSTEMY MECHATRONICZNE MECHATRONIC SYSTEMS WMLAMCSI-SMech, WMLAMCNI-SMech 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 REALIZACJA PRZEDMIOTU Osoby prowadzące zajęcia (koordynatorzy): dr inż. Bogdan MACHOWSKI 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 60+ 30 1z 8z 10z 4 razem 60 30 1 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 36+ 14 10z 6z 6z 4 razem 36 14 10 6 6 4 3. PRZEDMIOTY WPROWADZAJĄCE WRAZ Z WYMAGANIAMI WSTĘPNYMI MATEMATYKA znajomość podstaw analizy matematycznej; PODSTAWY INFORMATYKI znajomość podstawowych narzędzi pakietu Office i oprogramowania inżynierskiego; MECHATRONIKA znajomość działania podstawowych układów mechatronicznych.
4. ZAKŁADANE EFEKTY KSZTAŁCENIA Symbol W1 W W3 U1 U Efekty kształcenia Student, który zaliczył przedmiot, Ma uporządkowaną z automatyki wraz z elementami robotyki i teorii sterowania odnoszącą się do układów i dotyczącą genezy i trendów rozwojowych systemów mechatronicznych Ma podstawową wiedzę niezbędną do rozumienia pozatechnicznych uwarunkowań działalności inżynierskiej, zna podstawowe zasady bezpieczeństwa i higieny pracy z urządzeniami mechatronicznymi Orientuje się w obecnym stanie wiedzy oraz najnowszych trendach rozwoju mechatroniki Potrafi formułować i rozwiązywać proste zadania inżynierskie z dziedziny układów sterowania Potrafi dostrzegać aspekty systemowe i pozatechniczne przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku K_W06 K_W14 K_W17 K_U13 K_U5 5. METODY DYDAKTYCZNE Wykłady ilustrowane prezentacjami komputerowymi w celu dostarczenia i usystematyzowania wiedzy określonej efektami W1, W i W3. Ćwiczenia audytoryjne polegające na indywidualnym i grupowym rozwiązywaniu zadań w celu usystematyzowania wiedzy określonej efektami W1, W i W3. Ćwiczenia audytoryjne i laboratoria oraz ćwiczenia projektowe polegające na wykonywaniu przez grupę studentów zadań, teoretycznych i praktycznych w celu opanowania umiejętności U1 i U. 6. TREŚCI PROGRAMOWE lp. tematyka zajęć Podstawy teorii inżynierii systemów. Myślenie systemowe. 1 Własności strukturalne, dynamiczne i ewolucyjne systemów.. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Ogólny schemat i istota funkcjonowania systemów mechatronicznych. Klasyfikacja systemów mechatronicznych. Metodyka integracji podsystemów i komponentów. Synteza systemu mechatronicznego. Przegląd zaawansowanych technologicznie czujników oraz nastawników. Akcelerometry mikromechaniczne. Żyroskopy laserowe oraz scalone. Zadania pomiarowe, przetwarzania sygnałów i danych w systemach rakiet przeciwlotniczych. Przetwarzanie sygnałów i danych w rakietach przeciwlotniczych (aparatura pokładowa ) Przetwarzanie sygnałów sterowania w głowicach samonaprowadzania rakiet przeciwlotniczych. Synteza systemu mechatronicznego na przykładzie pilota automatycznego Cyfrowe aparaty fotograficzne. Ogólna charakterystyka rozwiązań i zadań realizowanych przez ich tory funkcjonalne. Algorytmy przetwarzania sygnałów w aparacie cyfrowym. Procesory sygnałowe w aparatach cyfrowych liczba godzin wykł. ćwicz. lab. proj. semin. 4/* 4/* /* /* 3 /* 4 3 /*
10. 1 13. Rozwiązania kanałów automatycznego ustawiania ekspozycji i ostrości. Czujniki ruchu. Układy stabilizacji obrazu. Układy mechatroniczne drukarek laserowych i atramentowych oraz współczesnych kserokopiarek Przemysłowe systemy komputerowe. Integracja programowo sprzętowa środowiska sterownika. Modele systemów sterowania wykorzystywane w projektowaniu. Języki modelowania. /* /* 4/4* Razem studia stacjonarne 30 1 8 10 Razem studia niestacjonarne 14 10 6 6 TEMATY ĆWICZEŃ RACHUNKOWYCH Modelowanie i symulacja układu pomiarowego akcelerometru mikromechanicznego. Modelowanie i symulacja systemu naprowadzania rakiet plot. 5. Modelowanie pilota automatycznego 9. Programowanie sterownika przemysłowego jako elementu systemu mechatronicznego 10. Modelowanie systemu w języku wysoko poziomowym /* 1 Symulacja komputerowa złożonego systemu w języku modelowania Razem - 1/10 - TEMATY ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH Pomiar przyspieszeń układem akcelerometrów mikromechanicznych /*. Badania toru (kanału) sygnałowego pilota automatycznego 3 3. Badania toru (kanału) stabilizacji pilota automatycznego 3 Razem - - 8/6 TEMAT ĆWICZEŃ PROJEKTOWYCH Projekt koncepcyjny robota mobilnego (w tym jego modułów) - synteza systemu mechatronicznego 10/4* Razem - - 10/6 * zagadnienia realizowane indywidualnie przez studenta studiów niestacjonarnych 7. LITERATURA podstawowa: H. Bodo, W.Gerth, K.Popp, Mechatronika. Komponenty metody przykłady, 001 M. Gawrysiak, Mechatronika i projektowanie mechatroniczne, 001 T. Kaczorek, Teoria układów regulacji automatycznej, 1980 Z. Seta, Wprowadzenie do zagadnień sterowania, 00 W. Szenajch, Napęd i sterowanie pneumatyczne, 1997 M. Szymkat, Komputerowe wspomaganie w projektowaniu układów regulacji, 1995 S. Osowski, Analiza i projektowanie komputerowe obwodów z zastosowaniem języków MATLAB i PCNAP, 1995 Z. Mrozek, Komputerowo wspomagane projektowanie systemów mechatronicznych, 00 3
8. SPOSOBY WERYFIKACJI ZAKŁADANYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Przedmiot zaliczany jest na podstawie pisemnego testu sprawdzającego z zadaniami zamkniętymi i otwartymi. Warunkiem dopuszczenia do zaliczenia są pozytywne oceny z odpowiedzi na pytania kontrolne i z zadań rachunkowych oraz ćwiczeń praktycznych realizowanych w trakcie zajęć. Efekt W1, W i W3 sprawdzane są podczas ćwiczeń rachunkowych i testu sprawdzającego z zadaniami zamkniętymi i otwartymi. Efekt U1 i U sprawdzany jest w trakcie odpowiedzi, wykonywania zadań na ćwiczeniach rachunkowych, przygotowywania sprawozdań na ćwiczeniach laboratoryjnych oraz z realizacji projektu. Ocena 5,0 (bdb) 4,0 (db) 3,0 (dst) Opis umiejętności Potrafi bezbłędnie wykorzystać poznane metody i modele matematyczne, w razie potrzeby odpowiednio je modyfikując, do analizy i projektowania układów mechatronicznych. Potrafi bezbłędnie ocenić przydatność i możliwość wykorzystania nowych osiągnięć w zakresie materiałów, elementów, metod projektowania i wytwarzania do projektowania systemów mechatronicznych. Potrafi integrować elementy mechaniczne, elektroniczne i informatyczne w system mechatroniczny. Potrafi właściwie wykorzystać poznane metody i modele matematyczne, w razie potrzeby odpowiednio je modyfikując, do analizy i projektowania układów mechatronicznych. Potrafi właściwe ocenić przydatność i możliwość wykorzystania nowych osiągnięć w zakresie materiałów, elementów, metod projektowania i wytwarzania do projektowania systemów mechatronicznych. Potrafi integrować elementy mechaniczne, elektroniczne i informatyczne w system mechatroniczny. Potrafi wykorzystać poznane metody i modele matematyczne, w razie potrzeby odpowiednio je modyfikując, do analizy i projektowania układów mechatronicznych. Potrafi ocenić przydatność i możliwość wykorzystania nowych osiągnięć w zakresie materiałów, elementów, metod projektowania i wytwarzania do projektowania systemów mechatronicznych. Potrafi integrować elementy mechaniczne, elektroniczne i informatyczne w system mechatroniczny. Efekt U1, U sprawdzany jest na ćwiczeniach rachunkowych i laboratoryjnych. Ocena za osiągnięcie tych efektów jest uzyskana łącznie z osiągnięciem pozytywnego rozwiązania projektowego. Ocena Zal. Opis umiejętności Potrafi przeprowadzić modelowanie i symulację układu mechatronicznego.. Potrafi przeprowadzić komputerowo wspomaganą syntezę układu mechatronicznego. 3. Potrafi wykonać badania układów lub systemów mechatronicznych. 4. Potrafi przeprowadzić symulację złożonego układu mechatronicznego. Ma uporządkowaną z automatyki wraz z elementami robotyki i teorii sterowania odnoszącą się do układów i dotyczącą genezy i trendów rozwojowych systemów mechatronicznych Ma podstawową wiedzę niezbędną do rozumienia pozatechnicznych uwarunkowań działalności inżynierskiej, zna podstawowe zasady bezpieczeństwa i higieny pracy z urządzeniami mechatronicznymi Orientuje się w obecnym stanie wiedzy oraz najnowszych trendach rozwoju mechatroniki Orientuje się w obecnym stanie wiedzy oraz najnowszych trendach rozwoju mechatroniki Potrafi formułować i rozwiązywać proste zadania inżynierskie z dziedziny układów sterowania Potrafi dostrzegać aspekty systemowe i pozatechniczne przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich 4
Autor sylabusa Kierownik Katedry Mechatroniki... Dr inż. Bogdan MACHOWSKI... Prof. dr hab. inż. Bogdan ZYGMUNT 5