automatyka_i_robotyka.pdf

Załącznik G

Automatyka i robotyka

wykład ćwiczenia

projekt

laboratorium

seminarium

ECTS

stacjonarne

niestacjonarne

1. Cel edukacyjny: zapoznanie z podstawami teoretycznymi z zakresu automatyki,

robotyki i teorii sterowania oraz z zagadnieniami projektowania, uruchamiania i

eksploatacji systemów automatyki i robotyki w różnych zastosowaniach.

2. Cele operacyjne:

•

wiedza podstawowa z zakresu automatyki i robotyki,

•

rozumienia omawianej problematyki,

•

umiejętności analizy, projektowania i implementacji podstawowych układów

sterowania, automatyki i robotyki oraz automatycznej regulacji w technice – zwłaszcza

przy wykorzystaniu układów mechatronicznych ,

•

zapoznanie z podstawowymi elementami automatyki występującymi w obwodach

wejścia i wyjścia sterownika PLC (czujniki, przekaźniki, styczniki),

•

nabycie umiejętności budowania obwodów wejściowych i wyjściowych sterownika,

•

nabycie umiejętności uruchamiania, podłączania, konfigurowania oraz programowania

sterowników PLC,

•

nabycie umiejętności przetwarzania sygnałów pomiarowych,

•

zapoznanie z budową i sposobem działania układów kombinacyjnych i

sekwencyjnych,

•

nabycie umiejętności doboru regulatora do układu automatyki,

•

nabycie umiejętności modelowania manipulatorów i robotów,

•

nabycie umiejętności budowy prostych sieci przemysłowych,

•

nabycie umiejętności konfiguracji urządzeń pracujących w sieciach przemysłowych.

3. Treści programowe:

Automatyka: Rodzaje i struktury układów sterowania. Elementy układu regulacji.

Modele układów dynamicznych i sposoby ich analizy. Transmitancje operatorowa i

widmowa. Badanie stabilności. Projektowanie liniowych układów regulacji w dziedzinie

częstotliwości. Regulator PID - dobór nastaw, Sterowniki PLC i ich charakterystyka.

Elementy programu sterującego. Robotyka: Rodzaje robotów - ich cechy

charakterystyczne oraz główne elementy składowe. Metody opisu położenia i orientacji

brył sztywnych. Kinematyka robotów - wyznaczanie trajektorii, metody przetwarzania

informacji z czujników. Napędy, sterowanie pozycyjne, serwomechanizmy. Chwytaki i ich

zastosowania. Podstawy programowania robotów. Nawigacja pojazdami autonomicznymi.

Dynamika robotów. Robotyczne układy holonomiczne i nie-holonomiczne w odniesieniu

do zadania planowania i sterowania ruchem. Sterowanie pozycyjno-siłowe. Podstawy

metod rozpoznawania otoczenia. Języki programowania robotów. Struktury

programowe. Zaawansowane zagadnienia dotyczące sterowania robotów. Sterowanie

procesami ciągłymi: Równania stanu. Sprzężenie zwrotne od stanu. Przesuwanie

biegunów, obserwatory stanu. Regulacja predykcyjna – zasada i zadania. Sterowanie

Przedmioty podstawowe

Załącznik G

wielowarstwowe obiektem przemysłowym. Sterowanie procesami dyskretnymi:

Przykłady procesów zdarzeń dyskretnych. Sterowanie sekwencyjne, symulacja,

priorytetowe reguły szeregowania, sieci kolejkowe. Modele optymalizacyjne: grafowe,

kombinatoryczne, programowania dyskretnego. Złożoność obliczeniowa. Algorytmy

optymalizacji - dokładne i przybliżone. Warstwowe struktury sterowania. Sterowanie a

zarządzanie. S ystemy czasu rzeczywistego: systemów czasu rzeczywistego i ich

specyfika. Systemy operacyjne czasu rzeczywistego. Sieci przemysłowe. Rozproszone

systemy automatyki.

Program ćwiczeń laboratoryjnych:

1. Sterowniki PLC w systemach sterowania. Dobranie komponentów automatyki. Wykonanie

połączeń elektrycznych. Konfiguracja jednostki centralnej sterownika PLC. Opracowanie i

sprawdzenie programu sterującego.

2. Przetwarzanie sygnałów pomiarowych. Instrukcja wykonawcza. Obranie obiektu. Dobranie

czujników i przetworników pomiarowych. Wykonanie połączeń elektrycznych. Konfiguracja

jednostki centralnej sterownika PLC. Opracowanie i sprawdzenie programu sterującego

(skalowanie).

3. Ilościowe metody oceny mikrostruktury materiałów.

4. Układy kombinacyjne i sekwencyjne w systemach sterowania:

Układy kombinacyjne

Wprowadzenie,

Układy przełączające,

Minimalizacja funkcji boolowskich – podstawowe zasady,

Projektowanie układów.

Układy sekwencyjne

Wprowadzenie,

Układy przełączające,

Zapoznanie z przerzutniki i ich funkcjami wzbudzeń,

Projektowanie układów,

5. Badanie obiektów regulacji. Procedura badania obiektów układów regulacji. Obiekt

inercyjny I rzędu – badanie. Obiekt inercyjny II rzędu – badanie. Obiekt całkujący – badanie.

Badanie regulatora PID – dobór nastaw.

6. Regulacja dwupołożeniowa – analiza pracy regulatora dwupołożeniowego.

7. Notacja Denavita-Hartenberga. Instrukcja wykonawcza. Zastosowanie notacji D-H do

analizy kinematyki manipulatorów.

8. Kinematyka robotów manipulacyjnych i mobilnych.

9. Dynamika napędów manipulatorów

10. Dobór sieci dla zadanego obiektu przemysłowego. Instrukcja wykonawcza. Sieć

przemysłowa i protokoły komunikacyjne. Rozproszone systemy automatyki. Systemy

wizualizacji. Wykonanie prostej sieci Modbus.

Przedmioty podstawowe

Załącznik G

4. Literatura:

1) Kowal J.: Podstawy automatyki, Wydawnictwo AGH, 2004.

2) Mazurek J., Vogt H., Żydanowicz W.: Podstawy automatyki. Oficyna

Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2002.

3) Mikulski J.: Podstawy automatyki - liniowe układy regulacji. Wydawnictwo

Politechniki Śląskiej, 2001.

4) Awrejcewicz J., Wodzicki W.: Podstawy automatyki - teoria i przykłady.

Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, 2001

5) Praca zbiorowa: Zbiór zadań z podstaw automatyki. Wydawnictwo

Politechniki Warszawskiej, 1985.

6) Orlikowski C., Wittbrodt E.: Podstawy automatyki i sterowania, Laboratorium -

tom1. Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, 1999

7) Morecki A., Knapczyk J., Kędzior K.: Teoria mechanizmów i manipulatorów.

WNT,2001

8) Bodo H., Gerth W., Popp K.: Mechatronika - komponenty, metody, przykłady. PWN,

2001

9) Morecki A, Knapczyk J.: Podstawy robotyki. Teoria i elementy manipulatorów i

robotów. WNT, 1999.

10) Spong M. W., Vidyasagar M.: Dynamika i sterowanie robotów. WNT, 1997.

11) Zdanowicz R.: Podstawy robotyki. Laboratorium z robotów

przemysłowych. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 2003.

12) Kaczorek T., Dzieliński A., Dąbrowski W., Łopatka R.: Podstawy teorii sterowania.

WNT, 2006.

13) Bubnicki Z.: Teoria i algorytmy sterowania. Wydawnictwo Naukowe PWN, 2005.

14) Amborski K., Jaworska I., Kietliński Z., Kocięcki M., Żydanowicz W.: Laboratorium

teorii sterowania. Cz.1. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2002.

15) Amborski K., Żydanowicz W.: Laboratorium teorii sterowania. Cz.2. Oficyna

Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2006.

Przedmioty podstawowe

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: