"Z A T W I E R D Z A M
& & & & & & & & & & & & & & & & & &
Prof. dr hab. inż. Radosław TR
BIC
SKI
Dziekan Wydziału Mechatroniki i Lotnictwa
Warszawa, dnia ..........................
S Y L A B U S P R Z E D M I O T U
NAZWA PRZEDMIOTU: Projektowanie układów mechatronicznych
Wersja anglojęzyczna: Design Mechatronic Systems
Kod przedmiotu: WMLAMCSI- Pum, WMLAMCNI- Pum
Podstawowa jednostka organizacyjna (PJO): Wydział Mechatroniki i Lotnictwa
(prowadząca kierunek studiów)
Kierunek studiów: Mechatronika
Specjalność: mechatronika stosowana
Poziom studiów: studia pierwszego stopnia
Forma studiów: studia stacjonarne i niestacjonarne
Język prowadzenia: polski
Sylabus ważny dla naborów od roku akademickiego: 2012/2013
1. REALIZACJA PRZEDMIOTU
Osoby prowadzące zajęcia (koordynatorzy): dr inż. Krzysztof MOTYL
PJO/instytut/katedra/zakład: Wydział Mechatroniki i Lotnictwa, Katedra Mechatroniki
2. ROZLICZENIE GODZINOWE
a. Studia stacjonarne
forma zajęć, liczba godzin/rygor
punkty
(x egzamin, + zaliczenie na ocenę, z zaliczenie)
semestr
ECTS
wykłady ćwiczenia laboratoria projekt seminarium
razem
VII 60x 28 22+ 10z 4
razem 60 28 22 10 4
b. Studia niestacjonarne
forma zajęć, liczba godzin/rygor
punkty
(x egzamin, + zaliczenie na ocenę, z zaliczenie)
semestr
ECTS
wykłady ćwiczenia laboratoria projekt seminarium
razem
VII 36x 14 16+ 6z 4
razem 36 14 16 6 4
3. PRZEDMIOTY WPROWADZAJ
CE WRAZ Z WYMAGANIAMI WST
PNYMI
1. Grafika inżynierska. Wymagania wstępne: posiada podstawowe wiadomości o wymiarowaniu
części maszyn.
2. Mechanika I. Wymagania wstępne: znajomość zasad kinematyki i dynamiki układów dynamicz-
nych.
3. Wprowadzenie do mechatroniki. Wymagania wstępne: znajomość budowy urządzeń mechatro-
nicznych z uwzględnieniem systemu pomiarowego, wykonawczego i sterującego.
4. Podstawy CAx. Wymagania wstępne: znajomość narzędzi wspomagających komputerowe pro-
jektowanie maszyn zmechatronizowanych.
5. Sterowanie w systemach mechatronicznych. Wymagania wstępne: znajomość opisu układów
dynamicznych za pomocą równań różniczkowych, transmitancji operatorowej i w przestrzeni sta-
nów.
6. Programowanie systemów mechatronicznych. Wymagania wstępne: znajomość metod nume-
rycznych do rozwiązywania równań różniczkowych.
4. ZAKA
ADANE EFEKTY KSZTAA
CENIA
odniesienie do efek-
Efekty kształcenia
Symbol tów kształcenia dla
Student, który zaliczył przedmiot,
kierunku
W1 Ma podstawową wiedzę dotyczącą współczesnego projektowania urządzeń K_W13
mechatronicznych. Potrafi zastosować narzędzia do wspomaganie kompu-
terowe realizacji projektu i jego zarzadzania.
W2 Zna metody budowania modeli symulacyjnych układów dynamicznych z K_W13
wykorzystaniem specjalistycznego oprogramowania.
W3 Ma podstawową wiedzę niezbędną do rozumienia pozatechnicznych uwa- K_W14
runkowań działalności inżynierskiej. Zna ergonomiczne zasady projekto-
wania wyrobów i stanowisk pracy.
U1 Potrafi wyprowadzić model matematyczny opisujący proces dynamiczny za K_U07
pomocą równań różniczkowych, transmitancji i w przestrzeni stanu.
U2 Potrafi wykorzystać pakiet Matlab i Mathcad do analizy układu dynamicz- K_U20
nego przy wykorzystaniu symulacji komputerowej.
U3 Potrafi opracować harmonogram projektu urządzenia technicznego z K_U21
uwzględnieniem kryteriów użytkowych i ekonomicznych wykorzystując
narzędzie do komputerowego wspomagania zarządzania projektem.
U4 Potrafi dostrzegać aspekty systemowe i pozatechniczne przy formułowaniu K_U25
i rozwiązywaniu zadań inżynierskich.
5. METODY DYDAKTYCZNE
7. Wykłady ilustrowane prezentacjami komputerowymi Power Point w celu dostarczenia wiedzy
określonej efektami W1, W2, W3.
8. Ćwiczenia audytoryjne polegające na grupowym rozwiązywaniu zadań w celu usystematyzowania
wiedzy określonej efektami W1, W2, W3.
9. Ćwiczenia audytoryjne polegające na wykonywaniu przez grupę studentów zadań projektowych w
celu opanowania umiejętności U1, U2, U3 i U4.
6. TREŚCI PROGRAMOWE
liczba godzin
L.p. temat/tematyka zajęć
wykł. ćwicz. lab. proj. se-
min.
1. Metodologia projektowania technicznego. 2
2. Metody projektowania. Metody tradycyjne a projektowanie
2 2
współczesne.
3. Projektowanie optymalne. Optymalizacja konstrukcji a osz- 2*
2
czędne projektowanie.
4. Ocena rozwiązań projektowych. Własności techniczne,
2*
ekonomiczne, użytkowe i psychologiczno-estetyczne.
5. Wybrane zagadnienia bezpieczeństwa maszyn. Opis za-
grożeń stwarzanych przez maszyny, wybór środków bez- 2*
pieczeństwa.
6. Modele stosowane w projektowaniu. Modele fizyczne. Mo-
2* 2*
dele graficzne.
7. Modele matematyczne. Metodyka modelowania matema-
2 4 2
tycznego układów dynamicznych.
8. Symulacja komputerowa układów dynamicznych. Symula-
2 2 2
cja deterministyczna.
9. Projektowanie systemów dynamicznych w Matlabie i
2 4 4
Mathcadzie. Zawansowane metody obliczeniowe.
10. Wizualizacja i animacja komputerowa układów dynamicz-
2* 2*
nych. Pakiet do wizualizacji i animacji 3ds max.
11. Ergonomia w działalności inżynierskiej i projektowej. Ergo-
2* 2*
nomiczna ocena projektów i prototypów.
12. Zasady projektowania zhumanizowanych form organizacji
2*
pracy. Nowe nurty w badaniach i inżynierii ergonomicznej.
Podstawy teoretyczne zarządzania projektem technicznym.
13. 2 2
14. Komputerowe wspomaganie zarządzania projektem tech-
nicznym. Programy komputerowe  GantProject, Microsoft 2 2 2
Project.
Razem  studia stacjonarne 28 22 - 10 -
Razem  studia niestacjonarne 14 16 - 6 -
TEMATY ĆWICZEC
RACHUNKOWYCH
1. Mechatroniczne podejście do projektowania wyrobów. 2
Wykonanie modelu graficznego wybranego urządzenia me- 2*
2.
chatronicznego  pakiet graficzny Visio
3. Metody opisu układów dynamicznych. 2
Modelowanie matematyczne wybranego systemu dynamicz- 2
4.
nego w oparciu o równania Lagrange a II rodzaju.
Metodyka rozwiązywania równań różniczkowych zwyczaj- 2
5.
nych n-tego rzędu w programie Mathcad.
Metodyka rozwiązywania równań różniczkowych zwyczaj- 2
6.
nych n-tego rzędu w pakiecie Matlab.
Symulacja komputerowa wybranego układu dynamicznego 2
7.
w programie Matlab.
Opracowanie animacji układu mechatronicznego w 3 ds 2*
8.
max.
Metody ergonomicznej oceny projektów i prototypów urzą- 2*
9.
dzeń technicznych  ergonomiczna lista kontrolna
GantProject  zapoznanie się z możliwościami programu do
2
10.
komputerowego wspomagania zarządzania projektem
GantProject - opracowanie harmonogramu projektu urzą-
2
11.
dzenia mechatronicznego
Razem- studia stacjonarne ..... 22 ..... ..... ......
Razem  studia niestacjonarne ..... 16 ..... ..... ......
TEMATY ĆWICZEC
PROJEKTOWYCH
3
Opracowanie własnego harmonogramu projektu wybranego 2
1.
urządzenia mechatronicznego w programie GantProject.
Opracowanie symulacji komputerowej wybranego układu
4
2.
dynamicznego w pakiecie Matlab.
Opracowanie symulacji komputerowej wybranego układu 4*
3.
dynamicznego w pakiecie Mathcad.
Razem- studia stacjonarne ..... ..... ..... 10
Razem  studia niestacjonarne ..... ..... ..... 6
*
zagadnienia realizowane indywidualnie przez studenta studiów niestacjonarnych
7. LITERATURA
podstawowa:
ż� Cz. Szymczak,  Elementy teorii projektowania , 1998.
ż� W. Tarnowski,  Modelowanie matematyczne i symulacja komputerowa , 2003.
ż� E. Górska, E. Tytyk,  Ergonomia w projektowaniu stanowiska pracy , 1998.
ż� L. Hempel,  Człowieki maszyna. Model techniczny współdziałania , 1984.
uzupełniająca:
ż� D. Schmid,  Mechatronika , 2001.
ż� J. Dietrych,  System i konstrukcja , 1985.
ż� K. Jakubowski,  Mathcad 2000 Professional , 2000.
ż� A. Zalewski,  Matlab - obliczenia numeryczne i ich zastosowania , 1999.
ż� J. Miklasiewicz,  3ds max 5. Ćwiczenia praktyczne , 2003.
8. SPOSOBY WERYFIKACJI ZAKA
ADANYCH EFEKTÓW KSZTAA
CENIA
Przedmiot zaliczany jest na podstawie średniej z pozytywnych ocen ze wszystkich efektów kształce-
nia.
ż� efekt W1, W2, W3 jest sprawdzany na egzaminie i na ćwiczeniach audytoryjnych,
ż� efekty U1�U4 są sprawdzane w trakcie egzaminu oraz w czasie ćwiczeń audytoryjnych.
Efekt U1 sprawdzany jest w trakcie odpowiedzi, wykonywania zadań i przygotowywania sprawozdań
na ćwiczeniach i podczas realizacji projektu
Ocena Opis umiejętności
5,0 Potrafi bezbłędnie wyprowadzić model matematyczny opisujący wybrany proces dynamiczny wyko-
(bdb) rzystując równania Lagrange a II rodzaju. Potrafi bezbłędnie opisać układ dynamiczny za pomocą
transmitancji i w przestrzeni stanu.
4,0 Potrafi wyprowadzić poprawny model matematyczny opisujący wybrany proces dynamiczny wyko-
(db) rzystując równania Lagrange a II rodzaju. Potrafi opisać układ dynamiczny za pomocą transmitancji i
w przestrzeni stanu. Dopuszczalne drobne błędy.
3,0 Potrafi wyprowadzić model matematyczny opisujący wybrany proces dynamiczny wykorzystując
(dst) równania Lagrange a II rodzaju. Potrafi opisać układ dynamiczny za pomocą transmitancji i w prze-
sytrzeni stanu. Dopuszczalne błędy.
Efekt U2 sprawdzany jest w trakcie odpowiedzi, wykonywania zadań i przygotowywania sprawozdań
na ćwiczeniach i podczas realizacji projektu
Ocena Opis umiejętności
5,0 Potrafi wykorzystać pakiet Matlab i Mathcad do analizy układu dynamicznego przy wykorzystaniu
(bdb) symulacji komputerowej. Umie wyciągnąć poprawne wnioski z analizy.
4,0 Potrafi wykorzystać pakiet Matlab i Mathcad do analizy układu dynamicznego przy wykorzystaniu
(db) symulacji komputerowej. Umie wyciągnąć poprawne wnioski z analizy. Dopuszczalne drobne błędy.
3,0 Potrafi wykorzystać pakiet Matlab lub Mathcad do analizy układu dynamicznego przy wykorzystaniu
(dst) symulacji komputerowej. Umie wyciągnąć wnioski z analizy. Dopuszczalne drobne błędy.
4
Efekt U3 sprawdzany jest w trakcie odpowiedzi, wykonywania zadań i przygotowywania sprawozdań
na ćwiczeniach i podczas realizacji projektu
Ocena Opis umiejętności
5,0 Potrafi opracować poprawny harmonogram projektu urządzenia technicznego z uwzględnieniem
(bdb) kryteriów użytkowych i ekonomicznych, przydzielić zasoby ludzkie do wykonania projektu, wykonać i
zinterpretować wykres Ganta, wykorzystując narzędzie do komputerowego wspomagania zarządza-
nia projektem GantProject.
4,0 Potrafi opracować poprawny harmonogram projektu urządzenia technicznego z uwzględnieniem
(db) kryteriów użytkowych i ekonomicznych, przydzielić zasoby ludzkie do wykonania projektu, wykonać i
zinterpretować wykres Ganta, wykorzystując narzędzie do komputerowego wspomagania zarządza-
nia projektem GantProject. Dopuszczalne drobne błędy.
3,0 Potrafi opracować harmonogram projektu urządzenia technicznego, przydzielić zasoby ludzkie do
(dst) wykonania projektu, wykonać i zinterpretować wykres Ganta, wykorzystując narzędzie do kompute-
rowego wspomagania zarządzania projektem GantProject.
Efekt U4 sprawdzany jest na podstawie obserwacji grupy podczas ćwiczeń audytoryjnych. Ocena za
osiągnięcie tego efektu jest uzyskana łącznie z osiągnięciem efektów W1, W2, W3.
Autor sylabusa Kierownik
Katedry Mechatroniki
................................
................................
ppłk dr inż. Krzysztof MOTYL
Prof. dr hab. inż. Bogdan ZYGMUNT
5