|
Vyučující
|
-
Wild Pavel, Ing.
-
Bouzek Petr, Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
1) Úvod do popisu a měření dynamických systémů (přenos, charakteristiky, měření vlastností elektrických prvků a obvodů) 2) Prvky spojitých elektrických obvodů - pasivní R,L,C a aktivní polovodičové prvky a základní obvody (vlastnosti, přenos, charakteristiky) 3) Operační zesilovač a základní elektrické obvody s OZ (vlastnosti a odvození přenosu) 4) El. obvody pro zpracování a generování spojitých signálů (frekvenční filtry, generátory, speciální obvody) 5) Číslicové prvky a obvody (kombinační a sekvenční členy, paměti, čítače, programovatelné obvody) 6) Jednočipové mikropočítače (architektura AVR - platforma Arduino, konfigurace integrovaných periferií, vývojové prostředky, programování) 7) Aplikace mikropočítačů, přenos dat (měření, zpracování a generování signálů, datové komunikační rozhraní, kódování a modulace signálů) 8) A/D a D/A převodníky a pomocné obvody (přímé, aproximační, integrační a modulační A/D, přímé, PWM D/A, kompresory, multiplexory) 9) Řízení a regulace systémů a procesů (modely řízených objektů, zjišťování parametrů, základní regulační prvky a vazby, poruchy a nelinearity) 10) Průmyslové PID regulátory a sekvenční automaty PLC (architektura, implementace v mikropočítačích, vstupní a výstupní členy, návrh parametrů) 11) Snímače fyzikálních veličin (snímače teploty, tlaku, průtoku, polohy, vibrací a výstupní normované signály) 12) Akční členy procesů a jejich budiče (el. pohony a fyzikální konvertory, výkonové spínače, zesilovače a frekvenční měniče) 13) Zdroje energie (síťové napájecí zdroje, stabilizátory, měniče, elektrochemické články a nabíjení)
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Přednáška s praktickými aplikacemi, Skupinová výuka, Laboratorní praktika, Demonstrace dovedností, Studium metodou řešení problémů, Přednáška s demonstrací
- Kontaktní výuka
- 39 hodin za semestr
- Příprava prezentace (referátu) [3-8]
- 10 hodin za semestr
- Příprava na laboratorní měření, zpracování výsledků [1-8]
- 8 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku [10-60]
- 53 hodin za semestr
- Příprava na souhrnný test [6-30]
- 20 hodin za semestr
- Praktická výuka [vyjádření počtem hodin]
- 26 hodin za semestr
|
| Předpoklady |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| znát metody matematické analýzy (především úpravu výrazů a řešení rovnic) |
| znát programovací metody a prostředky (jako např. algoritmizace problému a elementární funkce pro zadání dat, vyhodnocení a vizualizaci v Matlabu) |
| znát základní pojmy z kybernetiky (jako např. dynamický systém, přenos, charakteristiky, informační a energetická vazby v systému, zpětná vazba, Laplaceova transformace) |
| znát základní pojmy z fyziky (jako např. elektrické veličiny a jejich měření, elektrický obvod, ohmův zákon) |
| Odborné dovednosti |
|---|
| analyzovat objekty na základě jejich fyzikální podstaty |
| aplikovat matematické metody výpočtu při řešení problémů |
| algoritmizovat a implementovat zadané úlohy v programovacím prostředí |
| zpracovávat a vizualizovat data |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| bc. studium: rozpozná problém, objasní jeho podstatu, rozčlení ho na části, |
| bc. studium: vyjadřuje se v mluvených i psaných projevech jasně, srozumitelně a přiměřeně tomu, komu, co a jak chce sdělit, s jakým záměrem a v jaké situaci komunikuje, |
| Výsledky učení |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| vysvětlit principy funkce a vlastnosti základních analogových elektrických prvků a obvodů včetně jejich analýzy a měření |
| vysvětlit principy funkce a vlastnosti základních číslicových elektrických prvků a obvodů včetně mikrokontrolerů typu AVR |
| vysvětlit principy funkce a strukturu rozšířených průmyslových PID regulátorů |
| vysvětlit principy funkce senzorů a akčních členů pro řízení a regulaci strojů a procesů |
| vysvětlit principy funkce A/D převodníků a jejich strukturu |
| Odborné dovednosti |
|---|
| navrhnout jednoduchý elektrický obvod s operačním zesilovačem, spočítat jeho přenos a změřit charakteristiky |
| naprogramovat jednoduchý měřicí a řídicí algoritmus do mikrokontroleru |
| navrhnout, připojit a nakonfigurovat PID regulátor k fyzikálnímu modelu reálného systému nebo procesu |
| použít vhodný typ průmyslového senzoru a akčního členu pro měření a generování neelektrických veličin |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| bc. studium: dle rámcového zadání a přidělených zdrojů koordinují činnost týmu, nesou odpovědnost za jeho výsledky, |
| bc. studium: samostatně získávají další odborné znalosti, dovednosti a způsobilosti na základě především praktické zkušenosti a jejího vyhodnocení, ale také samostatným studiem teoretických poznatků oboru, |
| Vyučovací metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Přednáška založená na výkladu, |
| Přednáška s aktivizací studentů, |
| Laboratorní praktika, |
| Individuální konzultace, |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Laboratorní praktika, |
| Řešení problémů, |
| Skupinová výuka, |
| Demonstrace dovedností, |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Laboratorní praktika, |
| Řešení problémů, |
| Hodnotící metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Kombinovaná zkouška, |
| Test, |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Kombinovaná zkouška, |
| Demonstrace dovedností (praktická činnost), |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Demonstrace dovedností (praktická činnost), |
| Individuální prezentace, |
|
Doporučená literatura
|
-
Ďaďo, Stanislav; Kreidl, Marcel. Senzory a měřící obvody. Praha : Vydavatelství ČVUT, 1999. ISBN 80-01-02057-6.
-
Šnorek M. Analogové a číslicové systémy. skripta ČVUT, 1999.
-
Vedral, Josef; Fischer, Jan. Elektronické obvody pro měřicí techniku. Praha : Vydavatelství ČVUT, 2004. ISBN 80-01-02966-2.
-
Vlach, Jaroslav. Řízení a vizualizace technologických procesů. Praha : BEN, 1999. ISBN 80-86056-66-X.
-
Zezulka, František. Prostředky průmyslové automatizace. Brno : Vutium, 2004. ISBN 80-214-2610-1.
|