AiR_Wyklad_1

Wprowadzenie do Automatyki i Robotyki

Wykład dr hab. inż. Piotra Bilskiego stanowi wprowadzenie do dziedziny automatyki i robotyki, obejmując podstawowe definicje oraz tematy kluczowe dla zrozumienia systemów automatycznych i robotów.

O wykładowcy

  • Imię i nazwisko: dr hab. inż. Piotr Bilski, prof. uczelni

  • Wydział: Elektroniki i Technik Informacyjnych, Politechnika Warszawska

  • Adres e-mail: piotr.bilski@wsb.warszawa.pl

  • Terminy konsultacji: po wcześniejszym uzgodnieniu mailowym

Zakres i tematyka przedmiotu

Kurs obejmuje następujące zagadnienia:

  • Podstawy sterowania

  • Podstawy systemów automatyki

  • Wykorzystanie komputerowych systemów sterujących (KSS)

  • Podstawy robotyki i manipulacji

Zasady zaliczenia

  • Laboratoria: 2 godziny co 2 tygodnie, obejmujące symulacje w Matlab/GNU Octave.

  • Egzamin: z materiału wykładowego, prezentacje dostępne mailowo/na stronie wykładowcy.

Literatura

  • A. Urbaniak, „Podstawy automatyki”, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 2007.

  • R. Gessing, „Podstawy automatyki,” WPŚ, Gliwice, 2001

  • W.J. Klimasara, Z. Piłat, „Podstawy automatyki i robotyki”, WSiP, 2006

  • T. Kaczorek, „Podstawy teorii sterowania”, WNT, Warszawa, 2006

  • A. Morecki, J. Knapczyk, „Podstawy robotyki. Teoria i elementy manipulatorów i robotów”, WNT, Warszawa, 1994

Automatyka, sterowanie i regulacja

  • Automatyka: proces, w którym działanie człowieka zastępowały urządzenia techniczne.

  • Sterowanie: celowe oddziaływanie na przebieg procesów.

  • Układy automatycznej regulacji:

    • Liniowe

    • Nieliniowe

    • Dyskretne

Robotyka

  • Mechanika, sterowanie i eksploatacja robotów.

  • Znaczenie w zastosowaniach przemysłowych, różnice między manipulatorami a robotami.

Klasyfikacja robotów

  • Przeznaczenie: badania naukowe, cele szkoleniowe, przemysłowe, rozrywkowe

  • Stopień specjalizacji: wyspecjalizowane, specjalne, uniwersalne

  • Mobilność: stacjonarne, mobilne

  • Napęd: pneumatyczny, hydrauliczny, elektryczny, mieszany

Schemat sterowania

  • Układ otwarty: brak informacji o stanie wyjść na wejściu.

  • Ustalanie pobudzenia i odpowiedzi na podstawie danych wejściowych i wyjściowych.

Sterowanie w układzie zamkniętym

  • Wymaga analizy układów równań różniczkowych.

  • Projekt pętli sprzężenia zwrotnego.

Sprzężenie zwrotne

  • Kluczowy element układów automatycznej regulacji

  • Zapewnia małą wrażliwość na zakłócenia, wymagana jednokierunkowość przesyłania sygnału.

Elementy i sygnały układu automatycznej regulacji

  • Obiekt sterowany, przetwornik pomiarowy, wzmacniacz i organ wykonawczy

Dynamika elementów

  • Element dynamiczny: sygnał wyjściowy zależy od wejściowego również w przeszłości.

Klasyfikacja układów automatyki

  • Układy stabilizacji, regulacji programowej, śledzące.

  • Podział na serwomechanizmy, układy regulacji przemysłowej.

Rodzaje przetwarzanych sygnałów

  • Mechaniczne, hydrauliczne, pneumatyczne, elektryczne (analogowe i cyfrowe).

Sygnały ciągłe i dyskretne

  • Przetwarzanie za pomocą systemów cyfrowych; próbkowanie jako metoda transformacji.

Ilustracja próbkowania

  • Częstotliwość próbkowania i liczba próbek kluczowe dla pasma częstotliwościowego sygnału.