| Tantárgy neve (magyarul, angolul) | Rendszer- és irányítástechnika | |||
|
System and Control Engineering
|
||||
| Tantárgykód | BMEGEMIBMRI | |||
| Tantárgyjelleg | kontaktórás tanegység | |||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) | kurzustípus: | előadás (elmélet) | gyakorlat | laboratóriumi gyakorlat |
| óraszám (heti): | 2 | 2 | 1 | |
| jelleg (kapcsolt/önálló): | - | kapcsolt | kapcsolt | |
| Tanulmányi teljesítményértékelés (minőségi értékelés) típusa | vizsga | |||
| Tantárgy kreditértéke | 6 | |||
| Tantárgyfelelős | neve: | Dr. Budai Csaba | ||
| beosztása: | adjunktus | |||
| elérhetősége: | budai@mogi.bme.hu | |||
| Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység | Mechatronika, Optika és Gépészeti Informatika Tanszék | |||
| http://www.mogi.bme.hu/ | ||||
| Tantárgy weblapja | http://www.mogi.bme.hu/oktatas/BMEGEMIBMRI | |||
| Tantárgy oktatásának nyelve | magyar | |||
| Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege | kötelező | |||
| Közvetlen előkövetelmények | Erős előkövetelmény | BMEGEMIBMME | ||
| Gyenge előkövetelmény | ||||
| Párhuzamos előkövetelmény | ||||
| Mérföldkő előkövetelmény | legalább 0 megszerzett kredit | |||
| Kizáró feltétel | BMEGEMIAM03, BMEGEMIAM04 | |||
Célkitűzés
A tantárgy célja a Mechatronika (BMEGEMIBMME) című tárgyban bevezetett mechanikai és villamos modellek számítógépes irányítási módszerekkel, komplex mechatronikai rendszerekké történő kiegészítése. Ennek fő elemeként az alapvetően lineáris, időinvariáns rendszerekhez kötődő klasszikus és modern szabályozáselmélet alapja kerül bemutatásra mind a folytonos, mind pedig a diszkrétidejű szabályozási módszereket illetően.
Tanulási eredmények
A tantárgy teljesítésével elsajátítható kompetenciák
Tudás
Birtokában van a Mechatronika (BMEGEMIBMME) című tantárgyban bevezetett alapfogalmaknak és modellezési módszereknek. Ismeri az alapvető irányítástechnikai feladatokat és a szabályozási körök általános felépítését. Tisztában van a stabilitás fogalmával és a stabilitási kritériumokkal. Ismeri a P, PI, PD, PID szabályozók legfontosabb jellemzőit és hatásmechanizmusát. Tájékozott a P, PI, PD, PID szabályozók legfontosabb kísérleti behangolási módszereiről. Tudomása van a kaszkád szabályozás alkalmazási lehetőségéről. Ismeri az irányíthatóság és megfigyelhetőség fogalmát, a vizsgálati módszereit. Tisztában van a SISO LTI rendszerek irányíthatósági és megfigyelhetőségi kanonikus alakjával. Érti az állapot visszacsatolás hatását a rendszer időállandóira. Tudomása van az állapot visszacsatolás és a megfigyelő tervezés hasonlóságairól.
Képesség
Képes minimálfázisú felnyitott körrel rendelkező, visszacsatolt szabályozási körök analízisére. Elemzi a minimálfázisú felnyitott körrel rendelkező, visszacsatolt szabályozási köröket stabilitás szempontjából. Megtervezi a P, PI, PD, PID típusú szabályozókat a minimálfázisú felnyitott körrel rendelkező, visszacsatolt szabályozási körök számára. Alkalmazza a P, PI, PD, PID szabályozók legfontosabb kísérleti behangolási módszereit a gyakorlatban. Képes időkésleltetést tartalmazó szabályozási körök tervezésére. Megtervezi az irányíthatósági kanonikus alakban adott SISO LTI rendszerek visszacsatoló ágát a pólusáthelyezés módszerével. Alkalmazza az Ackermann formulát az állapot visszacsatolás megtervezésére. Képes megfigyelő tervezésére SISO LTI rendszerekhez. Megtervezi a megfigyelőre alapozott állapot visszacsatolás megtervezésére. Javaslatot tesz a mintavételezett állapot visszacsatolás tervezésére.
Attitűd
Munkáját, eredményeit és következtetéseit folyamatosan ellenőrzi. Folyamatos ismeretszerzéssel bővíti az irányítástechnikával kapcsolatos tudását. Nyitott az információtechnológiai eszközök használatára. Fejleszti a pontos és hibamentes feladatmegoldást, a mérnöki precizitást szolgáló képességeit. Törekszik az irányítástechnika újszerű elméleteinek megismerésére használatára.
Önállóság és felelősség
Együttműködik az ismeretek bővítése során az oktatóval és hallgatótársaival. Elfogadja a megalapozott szakmai és egyéb kritikai észrevételeket. Egyes helyzetekben – csapat részeként – együttműködik hallgatótársaival a feladatok megoldásában. Ismeretei birtokában, elemzései alapján felelős, megalapozott döntést hoz. Elkötelezett a rendszerelvű gondolkodás és problémamegoldás elvei és módszerei iránt.
Oktatási módszertan
A tantárgy oktatása során módszertanában elválik egymástól az előadás és a tantermi és laboratóriumi gyakorlat. Az előadások alapvetően a frontális oktatás technikáját alkalmazva ismertetik meg a hallgatókkal a tudás kompetenciaelemek által meghatározott információkkal. A gyakorlati és laboratóriumi foglalkozások az előadásokkal összehangolt tematikával, de a tükrözött osztályterem módszerével segítik elő az ismeretek alkalmazását és készségszintű elsajátítását. A gyakorlatok során az előzetesen otthon, önállóan elsajátított ismereteket a gyakorlat- és laborvezető segítségével részben közösen, részben egyénileg oldják meg. Az előzetes ismeretek felmérése érdekében fakultatív értékelések vannak a gyakorlati és laboratóriumi foglalkozások elején, melyek eredménye (mint többletpontszám) a féléves pontszámba beszámít.
Tanulástámogató anyagok
Tankönyv
Bokor József, Gáspár Péter, Szabó Zoltán: Irányításelmélet, 2014. ISBN 978-963-313-175-6
Jegyzet
MOGI tanszék munkatársai, Korondi Péter szerkesztésében: Rendszertechnika - Integrált gépészeti és villamos rendszerek leírása irányításelméleti megközelítésben, 2020.
Online elérhető tanulástámogató anyag
A tantárgyleírás hatályossága
| Hatályosság kezdete: | 2023. február 1. |
| Hatályosság vége: | 2027. július 15. |
Általános szabályok
A tantárgy célkitűzése során megfogalmazott tanulási eredmények értékelése 3 darab kötelező és 1 darab fakultatív évközi teljesítménymérésből tevődik össze. Az aláírás megszerzésének feltétele a kötelező évközi teljesítményértékeléseken (külön-külön) legalább 40%-os eredmény elérése, valamint a gyakorlati és a laboratóriumi foglalkozásokon előírt minimális részvétel elérése. Az évközi teljesítményértékelések során elért eredmények beszámításra kerülnek a megszerezhető érdemjegybe, amely megállapítása során a kötelező teljesítményértékelések során szerzett pontszámon felül, a fakultatív részteljesítmény értékelésen szerzett többletpontok is beszámításra kerülnek.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
| 1. Évközi teljesítményértékelés | ||
| Típusa: | összegző (szummatív) értékelés | |
| Darabszáma: | 2 | |
| Célja, leírása: | Az összegző tanulmányi teljesítményértékelés a tantárgy tudás és képesség típusú kompetenciaelemeinek komplex, írásos értékelési módja zárthelyi dolgozat formájában. A dolgozat alapvetően a megszerzett ismeretek alkalmazására fókuszál, így a problémafelismerést és -megoldást helyezi a középpontba, azaz gyakorlati (számítási) feladatokat kell megoldani a teljesítményértékelés során. A zárthelyi dolgozatok elégséges teljesítésének feltétele az összesen megszerezhető pontszám legalább 40%-ának elérése. | |
| 2. Évközi teljesítményértékelés | ||
| Típusa: | részteljesítmény (formatív) értékelés, egyszerű | |
| Darabszáma: | 1 | |
| Célja, leírása: | A részteljesítmény értékelés (házi feladat) a tantárgy tudás, képesség, attitűd, valamint önállóság és felelősség típusú kompetenciaelemeinek komplex értékelési módja, melynek megjelenési formája az egyénileg készített házi feladat. A házi feladat elégséges teljesítésének feltétele az előre megadott formai követelmények betartásának figyelembe vétele mellett a legalább 40%-os eredmény elérése. A BME TVSZ 122. § (2) pontja értelmében, a késedelmes leadás során az elérhető pontszám értéke házi feladatonként 20%-kal csökken. | |
| 3. Évközi teljesítményértékelés | ||
| Típusa: | részteljesítmény (formatív) értékelés, időponthoz kötött személyes cselekmény | |
| Darabszáma: | 1 | |
| Célja, leírása: | A részteljesítmény értékelés (aktív részvétel) a tantárgy tudás, képesség, attitűd, valamint önállóság és felelősség típusú kompetenciaelemeinek egyszerűsített értékelési módja, melynek megjelenési formája: a felkészült megjelenés és tevékeny részvétel a tantermi és a laboratóriumi gyakorlat folyamatában, felkérésre vezetett példamegoldás a hallgatók előtt, fakultatív szorgalmi feladat megoldása, vagy fakultatív ellenőrző tesztek megírása. Az aktív részvétel – jellegéből adódóan – nem pótolható, nem javítható, továbbá más módon nem kiválható vagy helyettesíthető. | |
Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
A vizsga elemei:
| Írásbeli részvizsga | ||
| Kötelezettség: | nincs ilyen vizsgaelem | |
| Leírás: | ||
| Szóbeli részvizsga | ||
| Kötelezettség: | kötelező (rész)vizsgaelem, elégtelen teljesítése elégtelen(1) vizsgaérdemjegyet von maga után | |
| Leírás: | A tantárgy tudás, képesség, attitűd, valamint önállóság és felelősség típusú kompetenciaelemeinek komplex értékelési módja szóbeli felelet formájában, amely alapvetően az egyes fogalmak értelmezésére, az azok közötti összefüggések megértésére és a problémafelismerésre fókuszál. A szóbeli vizsga témakörei magába foglalják mind az előadásokon, mind pedig a gyakorlati foglalkozásokon elhangzott tananyagot. A számonkérés célja, hogy az alapvető összefüggések elsajátítását és a közöttük lévő kapcsolatok megértését mérje fel. A rendelkezésre álló idő legalább 10 legfeljebb 20 perc. | |
| Évközi eredmények beszámítása | ||
| Kötelezettség: | kötelező (rész)vizsgaelem, elégtelen teljesítése elégtelen(1) vizsgaérdemjegyet von maga után | |
| Leírás: | Az évközi eredmények beszámítása során az évközi teljesítményértékeléseken elért eredmények alapján - beleértve a fakultatív teljesítményértékelésen szerzett többletpontokat is - megállapított érdemjegy formájában kerül beszámításra, amely megállapítása a megadott ponthatárok alapján történik. Azon hallgatók, akik az évközi kötelező teljesítményértékelésen megszerzett pontok alapján jeles osztályzatot értek el, a fakultatív részteljesítmény értékelésen szerzett többletpontok közvetlenül beszámításra kerülnek a megszerezhető érdemjegy megállítása során, amely következtében a százalékos súlyozással meghatározott érdemjegy 10 pontonként egy tizeddel növekszik a végső érdemjegy megállapítása során. | |
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya a minősítésben, aláírás megadásában
| Azonosítója | Részarány |
|---|---|
| 1. Évközi teljesítményértékelés | 70 % |
| 2. Évközi teljesítményértékelés | 30 % |
| 3. Évközi teljesítményértékelés | 15 % |
Az aláírás megadásának feltétele, hogy az évközi teljesítményértékeléseken szerezhető pontszám legalább 40 %-át elérje.
Vizsgaelemek részaránya a minősítésben
| Típusa: | Részarány |
|---|---|
| Szóbeli részvizsga | 60 % |
| Évközi eredmények beszámítása | 40 % |
Érdemjegy megállapítása
| Érdemjegy | ECTS minősítés | Teljesítmény %-ban kifejezve |
|---|---|---|
| jeles (5) | Excellent [A] | 90 % felett |
| jeles (5) | Very Good [B] | 85 % - 90 % |
| jó (4) | Good [C] | 70 % - 85 % |
| közepes (3) | Satisfactory [D] | 55 % - 70 % |
| elégséges (2) | Pass [E] | 40 % - 55 % |
| elégtelen (1) | Fail [F] | 40 % alatt |
Az egyes érdemjegyeknél megadott alsó határérték már az adott érdemjegyhez tartozik.
Jelenléti és részvételi követelmények
Az érték hiánya az előadások esetében azt jelenti, hogy nincs jelenléti követelmény.
A gyakorlatok legalább 70 %-án (lefelé kerekítve) tevőlegesen részt kell venni.
A laboratóriumi gyakorlatok legalább 70 %-án (lefelé kerekítve) tevőlegesen részt kell venni.
Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai
A javításra, ismétlésre és pótlásra vonatkozó különös szabályokat a TVSz általános szabályaival együttesen kell értelmezni és alkalmazni.
| Évközi összegző teljesítményértékelések egyenként eredményesen teljesítendők-e? | ||
| NEM | ||
| Beadott és elfogadott részteljesítmény értékelés a jobb eredmény elérése érdekében a pótlási időszak végéig ismételten benyújtható-e? | ||
| NEM | ||
| Összegző teljesítményértékelés javítási, illetve ismétlési módja első alkalommal: | ||
| az összegző (szummatív) teljesítményértékelések csak ÖSSZEVONTAN javíthatók, illetve ismételhetők | ||
| Összegző teljesítményértékelés ismétlő-javítási lehetősége engedélyezett-e, ha igen, milyen formában: | ||
| az ismétlő-javítás lehetősége kizárt | ||
| Korábbi eredmény figyelembevétele javítás, ismétlés-javítás esetén: | ||
| több eredmény közül a hallgató számára kedvezőbbet kell figyelembe venni | ||
| Részteljesítmény értékelés javítási, illetve ismétlési módja első alkalommal: | ||
| a részteljesítmény értékelés egy alkalommal javítható, illetve ismételhető (ide értve a késedelmes benyújtást is) a pótlási időszak végéig | ||
| El nem végzett laboratóriumi gyakorlatok teljesítése: | ||
| az el nem végzett laborgyakorlatok a szorgalmi időszakban kijelölt pótlási alkalommal elvégezhetők, de ez nem kötelező | ||
| Hibásan (pl. jegyzőkönyvhiba) teljesített laboratóriumi gyakorlatok ismétlése: | ||
| a hibásan teljesített laborgyakorlat csak a teljes laborgyakorlati cselekmény ismételt elvégzésével teljesíthető | ||
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka
| Tevékenység | óra / félév |
|---|---|
| részvétel a kontakt tanórákon | 70 |
| félévközi készülés a gyakorlatokra | 14 |
| felkészülés a laboratóriumi gyakorlati foglalkozásokra | 14 |
| felkészülés az összegző teljesítményértékelésekre | 32 |
| részteljesítmény értékelés feladatának kidolgozása | 4 |
| vizsgafelkészülés | 42 |
| további, a teljesítéshez szükséges munkaidő ráfordítás | 4 |
| összesen | 180 |
Tantárgykövetelmények hatályossága
| Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete: | 2023. február 1. |
| Tantárgykövetelmények hatályosságának vége: | 2027. július 15. |
Elsődleges szak
A tantárgy elsődleges (fő) szakja, amelyen meghirdetésre kerül és amelyhez a kompetenciák kapcsolódnak:
Mechatronikai mérnöki
Kapcsolódás a KKK rendelet céljához és (szakos) kompenetciáihoz
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Tudás
- Elsajátította az elméletileg megalapozott, rendszerszemléletű gyakorlatorientált mérnöki gondolkodásmódot.
Képesség
- Képes átfogó elméleti ismereteit a gyakorlatban is alkalmazni a gépészetet az elektronikával, az elektrotechnikával és a számítógépes irányítással szinergikusan integráló berendezések, folyamatok és rendszerek területén.
Attitűd
- Törekszik a feladatait szakmailag magas szinten önállóan vagy munkacsoportban megtervezni és végrehajtani.
Önállóság és felelősség
- Kezdeményező szerepet vállal műszaki problémák megoldásában.
A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek
|
Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti) |
nincs |
|
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti) |
nincs |