1. Grafika inżynierska

Wykład: Programy typu CAD – problematyka i przegląd. Interfejs programu AutoCAD i możliwości jego adaptacji do potrzeb użytkownika. Modelowanie i modyfikacje obiektów 2D z zastosowaniem techniki rysowania precyzyjnego. Praca z blokami, kreskowanie, tworzenie własnych szablonów rysunkowych oraz wymiarowanie. Modelowanie 3D - układy współrzędnych, widoki, modele bryłowe, powierzchniowe i krawędziowe, modelowanie kształtami, modyfikacje modeli 3D. Wizualizacja obiektów 3D. Drukowanie i publikowanie rysunków.

Laboratorium: Przykłady i zadania w programie AutoCAD.

2. Metody modelowania energoelektronicznych układów przekształcania energii AC

Wykład: Zagadnienia teoretyczne dotyczące modelowania i symulacji w układach przekształtnikowych oraz w układach sterowania opisanych w różnych układach współrzędnych. Modele numeryczne elementów systemu przekształcania energii.

Laboratorium: Projektowanie i symulacja energoelektronicznych obwodów mocy i układów sterowania w programie symulacyjnym PSIM.

3. Modelowanie i symulacja zakłóceń w układach elektroenergetycznych

Wykład: Wprowadzenie do programu komputerowego wykorzystywanego do modelowania układów elektroenergetycznych i symulacji ich pracy w stanach ustalonych i nieustalonych. Modele cyfrowe urządzeń elektrycznych: linii, transformatorów, łączników, przekształtników energoelektronicznych, Ľródeł napięcia, Ľródeł zakłóceń, ograniczników przepięć itp. Symulacja pracy układu elektroenergetycznego przy występowaniu zakłóceń, w tym zwarć i przepięć.

Laboratorium: Projektowanie i symulacja zakłóceń w układach elektroenergetycznych w środowisku ATP-EMTP.

4. Oddziaływanie urządzeń elektrycznych na sieć zasilającą a jakość energii elektrycznej

Wykład: Zagadnienia dotyczące oddziaływania urządzeń elektrycznych na sieć zasilającą. Ľródła negatywnego oddziaływania na sieć, przykłady, opis, modelowanie i wizualizacja. Sposoby eliminacji i ograniczania negatywnego oddziaływania odbiorników na sieć. Wykorzystanie technik komputerowych w procesie detekcji i ograniczania oraz modelowania i wizualizacji zagadnień dotyczących jakości energii elektrycznej.

Laboratorium: Wizualizacja i badania laboratoratoryjne z wykorzystaniem specjalistycznego sprzętu pomiarowego i oprogramowania LabVIEW.

5. Eksploatacja i diagnostyka urządzeń elektrycznych

Wykład: Podstawy matematyczne analizy sygnałów diagnostycznych. Dyskretyzacja sygnałów analogowych, praktyczne aspekty analizy częstotliwościowej (Fouriera), sygnałów dyskretnych oraz analizy częstotliwościowo-czasowej (falkowej). Praktyczna realizacja zagadnień diagnozowania stanu obiektów – wykrywanie uszkodzeń, analiza drgań, hałasu.

Laboratorium: Badania laboratoryjne w oparciu o specjalistyczny sprzęt pomiarowy i oprogramowanie LabVIEW.

6. Profesjonalny system projektowanie instalacji elektrycznych - CAD elektryczny

Wykład: Teoretyczne i prawne podstawy projektowania instalacji elektrycznych, m.in. warunki techniczne, jakie muszą spełniać instalacje, kryteria doboru przewodów w instalacjach mieszkaniowych i przemysłowych, dobór zabezpieczeń w instalacjach 1- i 3-fazowych itd. Aktualne akty prawne, przepisy, normy w elektroenergetyce i ich korelacja z normami europejskimi.

Laboratorium: Prezentacja programu CAD elektryczny – profesjonalnego systemu stworzonego do wspomagania kompleksowego projektowania w zakresie elektroenergetyki i automatyki przemysłowej

7. Mikroprocesorowe sterowanie układów napędu elektrycznego

Wykład: Układy peryferyjne mikrokontrolerów 80C535, 80C537, 80C508 i 80C166 przeznaczone do sterownia silników prądu stałego i przemiennego, przetwarzania energii oraz wspomagające obliczenia numeryczne. Elementy programowania mikrokontrolerów w języku C, narzędzia programowe. Koprocesory napędowe na przykładzie ADMC201.

Laboratorium: Przykłady programowania mikrokontrolerów w języku C.

8. Układy programowalne FPGA w energoelektronice

Wykład: Podstawowe właściwości układów programowalnych FPGA. Realizacja sieci logicznych w strukturach programowalnych. Zastosowanie FPGA w sterowaniu i regulacji układów energoelektronicznych, w tym zadania: sterowania łączników regulatorów, układów zabezpieczeń. Zagadnienia modelowania w czasie rzeczywistym podstawowych przekształtników energoelektronicznych w strukturach układów programowalnych.

Laboratorium: Zajęcia z wykorzystaniem oprogramowania Quartus II. Oprogramowanie to umożliwia funkcjonalne badania symulacyjne wybranych układów, ich analizę czasową oraz programowanie układów FPGA. W ramach zajęć przewiduje się uruchomienie wybranych projektów energoelektronicznych.

9. Zagadnienia polowo-obwodowe w inżynierii elektrycznej

Wykład: Problematyka opisu pól elektromagnetycznych i temperatury dla obiektów inżynierii elektrycznej. Przegląd metod numerycznych rozwiązywania zagadnień polowych, podstawy metody elementów skończonych: sposoby uzyskiwania bazowych równań, dyskretyzacja obszaru, warunki brzegowe, elementy i funkcje interpolacyjne, rozwiązanie numeryczne. Podstawy systemu ANSYS: organizacja środowiska ANSYS, deklaracja typów elementów, stałych materiałowych, stałych elementów, generowanie siatki elementów skończonych, wymuszenia i warunki początkowe, rozwiązanie oraz prezentacja i analiza wyników. Badania pól 2D i 3D w ramach systemu ANSYS: zagadnienia typu „stady”, „transient”, „harmonic”, elementy zagadnień sprzężonych. Problematyka modeli obwodowych, metody formułowania i rozwiązywania układów równań różniczkowych zwyczajnych opisujących wybrane urządzenia elektryczne, budowa modeli symulacyjnych w systemie MATLAB/SIMULINK. Analiza przebiegów wybranych wielkości w stanach dynamicznych w dziedzinie czasu i częstotliwości.

Laboratorium: Przykłady symulacji komputerowych w programach ANSYS oraz MATLAB/SIMULINK

10. Komputerowe wspomaganie procesów decyzyjnych oraz wykorzystanie metod optymalizacji w inżynierii elektrycznej

Wykład: We współczesnym przemyśle szybko wzrasta zapotrzebowanie na specjalistów łączących wykształcenie techniczne z wiedzą z zakresu nauk o zarządzaniu oraz coraz częściej są stosowane zaawansowane metody komputerowego wspomagania procesów decyzyjnych. Wykład omawia procesy decyzyjne oraz ich analityczne modelowanie z wykorzystaniem najnowszych języków modelowania, jak również charakterystyczne przykłady komputerowego wspomagania decyzji z dziedziny elektroenergetyki.

Wiele zagadnień z zakresu inżynierii elektrycznej można sformułować jako problemy poszukiwania rozwiązań najlepszych w sensie przyjętego kryterium, czyli jako zadania optymalizacji. Celem wykładu jest omówienie podstawowych zagadnień optymalizacji oraz przedstawienie najczęściej stosowanych metod i algorytmów. Zaprezentowane zostaną wybrane zastosowania metod optymalizacyjnych do rozwiązywania problemów współczesnej inżynierii elektrycznej.

Projekt: Projekt z wykorzystaniem:
- programu MCMA do wielokryterialnego wspomagania podejmowania decyzji,
- programu MS Excel, AMPL – do rozwiązywania zadań optymalizacji jednokryterialnej