|
Vyučující
|
-
Wild Pavel, Ing.
-
Bouzek Petr, Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
1) Prvky elektrických obvodů - pasivní elektrické prvky R,L,C, aktivní polovodičové prvky a jednoduché elektrické obvody (principy, vlastnosti, popis a měření) 2) Operační zesilovače a základní zpětnovazební obvody s OZ (principy, vlastnosti a analýza obvodů) 3) Elektrické obvody pro zpracování a generování signálů (frekvenční filtry, generátory, komparátory) 4) Číslicové prvky a obvody (kombinační a sekvenční členy, paměti, čítače, programovatelné obvody) 5) Jednočipové mikropočítače řady AVR (konfigurace integrovaných periferií, vývojové prostředky, programování, aplikace pro měření, zpracování, generování signálů, řízení a regulaci) 6) A/D a D/A převodníky a pomocné obvody (přímé, aproximační, integrační a modulační převodníky, multiplexory, vzorkovací S&H obvody) 7) Řízení a regulace průmyslových procesů a robotických systémů (modely řízených objektů, zjišťování parametrů, základní regulační prvky a vazby, poruchy a nelinearity) 8) Průmyslové PID regulátory, sekvenční automaty PLC a řídicí jednotky robotických systémů (architektura, implementace v mikropočítačích, vstupní a výstupní členy, komunikační rozhraní) 9) Měření procesních veličin (snímače a převodníky teploty, tlaku, průtoku, chemických vlastností) 10) Lokalizace polohy a pohybu v robotických systémech (snímače a převodníky polohy, rychlosti, zrychlení a lokalizace objektů v prostoru, snímání obrazu a zvuku) 11) Akční členy procesů a pohony robotických systémů (elektrické motory a fyzikální konvertory) 12) Budiče akčních členů (výkonové spínače, spojité a impulzní zesilovače, frekvenční měniče) 13) Zdroje elektrické energie (síťové napájecí zdroje, stabilizátory, měniče napětí, 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, statické a dynamické 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 základních senzorů a akčních členů pro řízení a regulaci strojů a procesů |
| vysvětlit principy funkce A/D a D/A 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 AVR |
| vybrat a 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 |
|---|
| Demonstrace dovedností (praktická činnost), |
| Individuální prezentace, |
| 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.
-
Piskač, Luděk. Průmyslové roboty. Plzeň : Západočeská univerzita, 2004. ISBN 80-7043-278-0.
-
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.
|