W prezentowanej publikacji przedstawiono aktualny stan wiedzy praktycznej z zakresu próbkowania – od podstaw do najnowszych osiągnięć w tej dziedzinie, z silnym akcentem na ich zastosowania. Zagadnienie próbkowania jest nierozerwalnie związane z odtworzeniem sygnału – lub jego istotnych cech – na podstawie pobranych próbek; dlatego znaczna część materiału poświęcona jest odtwarzaniu (rekonstrukcji) sygnału lub parametrów jego modelu. W książce przedstawiono (rozdział 1) najczęściej wykorzystywane, klasyczne próbkowanie równomierne sygnałów dolnopasmowych i pasmowych (tzw. podpróbkowanie), pokazując różne przyczyny błędów, które mogą wystąpić w praktyce. Następnie pokazano, w jaki sposób wykorzystuje się właściwości sygnałów okresowych i powtarzalnych, aby przekroczyć ograniczenia sprzętowe dotyczące częstotliwości próbkowania równomiernego (rozdział 2). W kolejnych rozdziałach przedstawiono możliwości, jakie niesie próbkowanie nierównomierne (rozdz. 3), a następnie zaprezentowano nowoczesną, stosunkowo niedawno powstałą teorię oszczędnego próbkowania – Compressed Sensing – (rozdział 4) wraz z przykładami jej praktycznego zastosowania (rozdział 5), przytoczonymi na podstawie własnych prac autora z dziedziny radiolokacji i literatury dotyczącej innych obszarów zastosowań.
 
Wiele zagadnień w tej książce trzeba było pominąć, szczególnie w zakresie wciąż rozwijającej się techniki oszczędnego próbkowania i jej zastosowań. Ze względu na ograniczoną objętość książki pominięto również zagadnienia próbkowania sygnałów wielowymiarowych (np. obrazów). Wszystkie zagadnienia przedstawiono z punktu widzenia inżyniera zajmującego się cyfrowym przetwarzaniem sygnałów. Autor postawił sobie za zadanie opisanie trudnych pojęć w sposób przystępny, zakładając u Czytelnika tylko podstawową wiedzę z dziedziny algebry i analizy. Dzięki temu książka może być przydatna inżynierom i naukowcom nie tylko z dyscyplin elektronicznych, ale też pokrewnych na poziomie studiów II i III stopnia. Czytelnikom zainteresowanych bardziej matematycznym opisem teorii zaleca się więc skorzystanie ze wskazówek kierujących ich do obszernej bibliografii. 

Zbiór zadań przeznaczony jest dla studentów Wydziału Mechanicznego Technologicznego Politechniki Warszawskiej, kierunków: Mechanika i Budowa Maszyn, Zarządzanie – Inżynieria Produkcji, Papiernictwo i Poligrafia oraz Automatyka i Robotyka. Może być również wykorzystywany przez studentów innych kierunków w zakresie elektrotechniki i elektroniki na poziomie podstawowym.
 
Przedmiot Podstawy Elektrotechniki i Elektroniki, którego dotyczy niniejsze opracowanie jest realizowany w dość wąskim wymiarze czasowym ćwiczeń audytoryjnych. Wymaganą znajomość przedmiotów-prerekwizytów, głównie matematyki, studenci uzyskują na pierwszym semestrze studiów.

 
Układ preskryptu obejmuje zagadnienia do realizacji zgodnej chronologicznie ze spisem treści. Poszczególne rozdziały odpowiadają godzinnym lub dwugodzinnym zajęciom w ramach ćwiczeń audytoryjnych. Niezbędne do zrozumienia prezentowanych przykładów informacje teoretyczne nie są eksponowane, ale zawarte w samych przykładach w postaci komentarzy do metodyki rozwiązania oraz otrzymanych wyników. Publikacja ma na celu ułatwienie studentom przygotowania do zajęć, bez konieczności sięgania do literatury przedmiotowej, dlatego wszystkie przykłady zadań zawarte w pre-skrypcie są rozwiązane. W niektórych przykładach zaprezentowane jest użycie narzędzi obliczeniowych, dostępnych studentom PW (MATLAB oraz innych ogólnodostępnych).

Skrypt został przygotowany jako materiał uzupełniający dla studentów realizujących przedmiot sterowniki programowalne prowadzony na Wydziale Elektroniki i Technik Informacyjnych Politechniki Warszawskiej. Celem opracowania jest prezentacja możliwości sterowników programowalnych – najpopularniejszych urządzeń sterujących wspołczesnej automatyki. Rozważane są przede wszystkim zagadnienia dotyczące języków programowania i algorytmów sterowania, a także interfejsów sprzętowych. Działanie sterowników jest prezentowane w kontekście ich wspołpracy z najczęściej stosowanymi w przemyśle, w rozproszonych systemach automatyki, urządzeniami pomiarowymi i wykonawczymi. Wykonanie zadań laboratoryjnych wymaga przyswojenia przez studentów wiedzy związanej ze środowiskami programistycznymi sterowników PLC oraz paneli HMI. Ponadto szczegółowe opisy techniczne pozwolają na poznanie obiektów wykorzystywanych podczas zajęć praktycznych.
 
Skrypt składa się z ośmiu rozdziałów. Pierwszy rozdział wprowadza w podstawową tematykę związaną ze sterownikami programowalnymi. Kolejne cztery dotyczą opisu poszczegolnych ćwiczeń laboratoryjnych.

 
Rozdział szósty opisuje budowę i działanie stanowisk laboratoryjnych. Wyróżnia się dwa rodzaje stanowisk. Pierwszy – wykorzystujący sterowniki firmy Mitsubishi Electric, a drugi – modele fizyczne stanowisk produkcyjnych MPS firmy Festo ze sterownikami firmy Siemens. Kolejne punkty opisują poszczególne zestawy laboratoryjne – w szczególności definicje sygnałów wejść i wyjść w odniesieniu do sterownika PLC. W każdym zestawie wykorzystywane są wejścia/wyjścia cyfrowe oraz analogowe.

 
Siódmy rozdział opisuje wszystkie narzędzia programistyczne, ktore będą wykorzystane podczas zajęć. Pierwszym narzędziem programowania jest pakiet GX Works3, który umożliwia parametryzowanie i programowanie sterowników PLC FX5U. Szczegółowy opis zawiera informacje, jak rozpocząć pracę z nowym projektem, podstawy programowania sterowników PLC, implementacje zaawansowanych automatów stanów oraz sterowanie procesami symulowanymi. Drugie narzędzie to pakiet TIA Portal, ktory umożliwia parametryzowanie i programowanie sterowników PLC SIMATIC S7-1200 oraz analogiczne przygotowanie do pracy dotykowych paneli wizualizacyjnych HMI KTP-700. Szczegółowy opis przedstawia kolejne czynności niezbędne do stworzenia i przetestowania zarówno programu PLC, jak i aplikacji wizualizacyjnej HMI.

 
Ostatni rozdział opisuje wykorzystywane podczas zajęć sterowniki PLC z punktu widzenia ich budowy sprzętowej oraz innych cech istotnych przy wykonywaniu kolejnych ćwiczeń.

Skrypt jest przeznaczony dla studentów realizujących przedmiot Systemy DCS i SCADA prowadzony na wydziale Elektroniki i Technik Informacyjnych Politechniki Warszawskiej (pierwsza połowa zajęć odbywa się przy wykorzystaniu systemu DCS, druga – przy wykorzystaniu systemu SCADA i sterownikow PLC).
 
Systemy DCS (Distributed Control System) i SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) należą do klasy systemów odpowiedzialnych za nadzorowanie pracy procesu technologicznego lub produkcyjnego. W podstawowym wydaniu systemy DCS i SCADA odpowiadają za: zbieranie aktualnych danych, wizualizację procesu, sterowanie procesem, alarmowanie, archiwizację oraz raportowanie. W branży automatyki przyjęło się stwierdzenie, że funkcjonalność wspołczesnych systemów DCS i SCADA pokrywa się i często terminy DCS i SCADA używane są zamiennie.
 
Systemy DCS z racji pełnej spójności sprzętowo-systemowej są lepiej zintegrowane i pozwalają na opracowanie bardzo dużych aplikacji, dlatego znajdują zastosowanie głównie w dużych instalacjach przemysłowych, gdzie liczba punktów procesowych liczona jest w tysiącach. Punkty procesowe używane w warstwie sprzętowej i w warstwie wizualizacji w przypadku systemów DCS są tymi samymi punktami i obie warstwy oparte są na wspolnej bazie danych. Dodatkowo, systemy DCS rozbudowane są o narzędzia programistyczne pozwalające na konfigurację wejść i wyjść oraz projektowanie i programowanie struktur regulacji, dzięki czemu zapewniona jest jednorodność na poziomie projektu.

W pierwszej części książki omówiono modele impedancji superkondensatorów, koncentrując się na modelach ułamkowego rzędu. Przedstawiono też metody identyfikacji parametrów tych modeli oraz zagadnienie sprawności energetycznej superkondensatorów. Druga część dotyczy zastosowań superkondensatorów w magazynach energii pojazdów elektrycznych. Zawarte w książce informacje mają głównie charakter aplikacyjny. Celem opracowania jest przedstawienie metod i narzędzi analizy układów, zawierających superkondensatory. Metody te i narzędzia umożliwiają optymalizację konstrukcji, zawierających te elementy, pod względem oszczędności kosztów i strat energii. Książka przeznaczona jest dla studentów i inżynierów elektryków, elektroników i automatyków. W związku z tym założono, że czytelnicy znają podstawowe zagadnienia z tych dyscyplin na poziomie wyższej uczelni technicznej. Do podstaw tych należą między innymi: znajomość podstaw rachunku różniczkowego i całkowego, w tym równań różniczkowych; znajomość całkowych przekształceń Fouriera i Laplace’a oraz rachunku operatorowego; znajomość operacji na liczbach zespolonych oraz ogólna wiedza z podstaw logiki rozmytej.

Preskrypt zawiera opis wybranych ćwiczeń laboratoryjnych, dotyczących mikrosieci niskiego napięcia, zarówno prądu przemiennego, jak i hybrydowych (AC/DC). Opis poszczególnych ćwiczeń jest typowy dla zajęć laboratoryjnych o charakterze komputerowym. Publikacja jest adresowana głównie do studentów studiów II stopnia Wydziału Elektrycznego Politechniki Warszawskiej o specjalności Elektroenergetyka – kierunek Elektrotechnika. Składa się ze wstępu, sześciu rozdziałów merytorycznych oraz podsumowania. Pierwszy i drugi rozdział poświęcony jest podstawom projektowania i modelowania mikrosieci niskiego napięcia. W rozdziale trzecim omówiono zagadnienie pracy mikrosieci niskiego napięcia w trybie synchronicznym i wyspowym. Czwarty rozdział dotyczy hybrydowych mikrosieci niskiego napięcia. W rozdziale piątym i szóstym zaprezentowano zagadnienie optymalizacji w mikrosieciach niskiego napięcia prądu przemiennego. Zakres merytoryczny opracowania obejmuje więc kwestie projektowania, modelowania, analizy pracy w trybie synchronicznym i wyspowym oraz optymalizacji działania mikrosieci niskiego napięcia.

Laboratorium sygnałów, modulacji i systemów

rok wydania: 2019
ilość stron: 162
ISBN: 978-83-7814-998-9
oprawa: miękka

Opis

Skrypt jest przeznaczony dla uczestników przedmiotu Sygnały, modulacje i systemy (SYMSE), prowadzonego na trzecim semestrze na Wydziale Elektroniki i Technik Informacyjnych Politechniki Warszawskiej, ale może być także wykorzystywany na innych uczelniach i wydziałach.

W opracowaniu omówiono pięć ćwiczeń laboratoryjnych ściśle powiązanych z treścią wykładu. Dotyczą one: szeregu Fouriera, badania analogowych układów liniowych, próbkowania sygnałów i ich odtwarzania z probek, badania dyskretnych układów liniowych oraz stabilności układów analogowych i modulacji.

Spis treści

Spis treści
Wstęp / 8

Ćwiczenie 1. Szereg Fouriera / 11
1.1. Podstawy teoretyczne / 11
1.1.1. Cel ćwiczenia / 11
1.1.2. Szereg Fouriera / 11
1.1.3. Sygnały prawie okresowe / 24
1.2. Praca domowa / 29
1.3. Eksperymenty do wykonania w laboratorium / 30
1.3.1. Analiza sygnałów okresowych / 30
1.3.2. Synteza sygnałów okresowych / 32
1.3.3. Analiza sygnału z modulacją AM / 33
1.3.4. Synteza sygnału z modulacją AM / 34

Ćwiczenie 2. Badanie analogowych układów liniowych / 35
2.1. Podstawy teoretyczne / 35
2.1.1. Cel ćwiczenia / 35
2.1.2. Opis układów w dziedzinie czasu / 35
2.1.3. Opis układów w dziedzinie zespolonej s / 37
2.1.4. Charakterystyki częstotliwościowe układów / 41
2.1.5. Wyznaczanie odpowiedzi impulsowej i skokowej / 45
2.1.6. Przetwarzanie sygnału przez układ / 46
2.1.7. Układy ze wzmacniaczem operacyjnym / 48
2.2. Praca domowa / 49
2.3. Eksperymenty do wykonania w laboratorium / 52
2.3.1. Filtry pierwszego rzędu – charakterystyki częstotliwościowe / 53
2.3.2. Filtry pierwszego rzędu – odpowiedzi skokowe / 55
2.3.3. Filtry drugiego rzędu – przejście sygnału sinusoidalnego przez układ /57
2.3.4. Filtry drugiego rzędu – usuwanie zakłóceń / 58

Ćwiczenie 3. Próbkowanie sygnałów i ich odtwarzanie z próbek /61
3.1. Podstawy teoretyczne / 61
3.1.1. Cel ćwiczenia / 61
3.1.2. Próbkowanie sygnału / 61
3.1.3. Odtwarzanie sygnału z próbek / 70
3.2. Praca domowa / 76
3.3. Eksperymenty do wykonania w laboratorium / 77
3.3.1. Próbkowanie sygnału / 77
3.3.2. Badanie efektu stroboskopowego / 79
3.3.3. Badanie odtwarzania sygnału z próbek / 80
3.3.4. Próbkowanie sygnału akustycznego / 81
3.3.5. Korekta widma sygnału odtworzonego schodkowo / 83
3.3.6. Pomiar charakterystyki filtru antyaliasingowego / 85

Ćwiczenie 4. Badanie dyskretnych układów liniowych / 87
4.1.Podstawy teoretyczne / 87
4.1.1. Cel ćwiczenia / 87
4.1.2. Sygnały dyskretne / 87
4.1.3. Opis układów w dziedzinie czasu / 88
4.1.4. Opis układów w dziedzinie zespolonej Z / 89
4.1.5. Charakterystyki częstotliwościowe układów / 91
4.1.6. Interpretacja pulsacji unormowanej / 92
4.1.7. Przetwarzanie sygnału przez układ / 94
4.1.8. Filtry cyfrowe / 95
4.1.9. Stabilność układów dyskretnych / 103
4.2. Praca domowa / 104
4.3. Eksperymenty do wykonania w laboratorium / 105
4.3.1. Badanie filtrów SOI / 105
4.3.2. Badanie filtrów NOI / 112
4.3.3. Badanie stabilności filtrów NOI / 116

Ćwiczenie 5. Stabilność układów analogowych i modulacje / 121
5.1. Podstawy teoretyczne / 121
5.1.1. Cel ćwiczenia / 121
5.1.2. Stabilność układów analogowych / 121
5.1.3. Modulacje / 131
5.2. Praca domowa / 148
5.3. Eksperymenty do wykonania w laboratorium / 151
5.3.1. Badanie stabilności układów analogowych / 151
5.3.2. Badanie sygnałów zmodulowanych / 157

 Kierunek: Inżynieria Środowiska Wydział: Wydział Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska Tematyka pracy naukowej:

Systemy fotowoltaiczne

M.T. Sarniak

Skrypt jest przeznaczony do przedmiotu „Napęd elektryczny”, wykładanego na wydziałach o profilu elektrycznym i mechanicznym. Zawarto w nim materiał dotyczący: dynamiki bryły sztywnej wraz z problematyką ruchu obrotowego, doboru silników do konkretnych maszyn i urządzeń, zagadnieniom związanym z silnikami prądu stałego oraz obliczenia dotyczące maszyn asynchronicznych. Każdy z czterech rozdziałów zawiera część teoretyczną uzupełnioną zadaniami o różnym stopniu trudności i jest zakończony przykładowymi zadaniami z rozwiązaniami.

Podręcznik jest przeznaczony dla studentów studiów I stopnia na kierunku Transport realizowanych na Wydziale Transportu Politechniki Warszawskiej. Zawarto w nim opis 14 ćwiczeń laboratoryjnych z zakresu elektroniki analogowej i cyfrowej. Celem zaprezentowanych ćwiczeń jest poznanie budowy, zasad działania, właściwości i podstawowych parametrów elementów i układów analogowych (tranzystory unipolarne, wzmacniacze operacyjne, wzmacniacze mocy, układy regulacyjne stabilizatorów, filtry aktywne, obwody rezonansowe), oraz cyfrowych (bramki logiczne, generatory cyfrowe, liczniki, przetworniki A/C i C/A, zakłócenia elektromagnetyczne sygnałów TTL, rejestry, modulacje AM i FM, modulacje ASK, FSK, PSK i QAM). Opis każdego ćwiczenia składa się omówienia podstaw teoretycznych działania badanych elementów i układów, opisu rzeczywistego stanowiska pomiarowego, przedstawienia badania z wykorzystywaniem programu komputerowego do symulacji działania omawianych elementów i układów oraz zbioru zagadnień do opracowania z wykazem bibliografii.
 
Książka jest kontynuacją podręcznika „Podstawy elektroniki. Laboratorium”, w której autorzy przedstawili podstawy wiedzy z obszaru elektroniki analogowej i cyfrowej.

Podręcznik jest przeznaczony dla studentów studiów I stopnia na kierunku Transport realizowanych na Wydziale Transportu Politechniki Warszawskiej. Zawarto w nim opis 12 ćwiczeń laboratoryjnych z zakresu podstaw elektroniki analogowej i cyfrowej. Celem zaprezentowanych ćwiczeń jest poznanie budowy, zasad działania, właściwości i podstawowych parametrów elementów i układów analogowych (filtry pasywne, diody półprzewodnikowe, tranzystory bipolarne, tyrystory i triaki, prostowniki, parametryczne stabilizatory napięcia, układy różniczkujące), oraz cyfrowych (bramki logiczne NAND, przerzutniki cyfrowe, multipleksy i demultipleksy, sumatory, liczniki, przetworniki A/C i C/A, wpływ zakłóceń elektromagnetycznych na transmisje cyfrowe, kodery i dekodery). Opis każdego ćwiczenia składa się omówienia podstaw teoretycznych działania badanych elementów i układów, opisu rzeczywistego stanowiska pomiarowego, przedstawienia badania z wykorzystywaniem programu komputerowego do symulacji działania omawianych elementów i układów oraz zbioru zagadnień do opracowania z wykazem bibliografii.
 
Kontynuacją podręcznika jest książka „Elektronika. Laboratorium”, w której autorzy przekazują dalszą wiedzę z obszaru elektroniki analogowej i cyfrowej.

Na przełomie ostatnich kilkunastu lat, a w zasadzie na przełomie XX i XXI wieku, dokonała się w technice świetlnej rewolucja w zakresie źródeł światła. Pojawiły się diody elektroluminescencyjne (LED-y), choć wcześniej już znane, jednak musiały odbyć „kwarantannę” rozwojową, aby osiągnąć pełną dojrzałość aplikacyjną w szeroko rozumianym oświetleniu elektrycznym. Nie bez wpływu na wkraczanie LED-ów w obszar techniki świetlnej były też działania prawne, które w sposób administracyjny spowodowały praktycznie zakończenie ery żarowych źródeł światła. Obecnie mamy tak ukształtowaną świadomość społeczeństw, głównie w Europie, że nie tylko energooszczędność, ale także racjonalność, nowoczesność w oświetleniu elektrycznym musi się kojarzyć z wykorzystywaniem LED-ów.
 
Obserwując rozchwianie informacyjne na temat diod elektroluminescencyjnych, autorzy niniejszej monografii, na podstawie wieloletniej obserwacji i badań naukowych postanowili stworzyć dzieło, które rzetelnie i rozważnie przedstawi szerokie spojrzenie na diody elektroluminescencyjne, na ich możliwości wykorzystania w szeroko rozumianej technice świetlnej. W pracy przedstawiono LED-y z perspektywy ich wytwarzania, cech fotometrycznych, kolorymetrycznych i użytkowych a także zaprezentowano spojrzenie aplikacyjne na te źródła w różnych typowych obszarach wykorzystywania elektrycznych źródeł światła. Podano dość wnikliwe spojrzenie na problem zasilania i sterowania światłem przez te źródła a także na kwestię powiązania właściwości użytkowych oraz cech foto- i kolorymetrycznych z termicznymi warunkami pracy.
 
Mając świadomość szybkiego rozwoju technologicznego elektroluminescencyjnych źródeł światła, autorzy pracy potraktowali przekazywany materiał w formie otwartej, zakładając możliwość dalszych udoskonaleń, odkrycia nowych możliwości itp.

Wieloagentowe systemy decyzyjne

Preskrypt — publikacja na prawach rękopisu.

W pracy przedstawiono zadania dotyczące obwodów prądu stałego, jednofazowych prądu przemiennego i trójfazowych wraz z rozwiązaniami. Oprócz zadań z rozwiązaniami w skrypcie zamieszczono również proste zadania tekstowe, które można rozwiązać w pamięci dla sprawdzenia swoich wiadomości.