Zagadnienia na egzamin dyplomowy

Elektronika

1. Rodzaje diod półprzewodnikowych i przykłady ich zastosowań.
2. Tranzystory bipolarne – parametry, charakterystyki, przykłady zastosowań.
3. Tranzystory unipolarne – rodzaje tranzystorów, charakterystyki wyjściowe i przejściowe, przykłady zastosowań.
4. Elementy optoelektroniczne – rodzaje, przykłady zastosowań.
5. Podstawowe zastosowania wzmacniaczy operacyjnych.
6. Przykłady zastosowania komparatorów analogowych.
7. Praktyczne realizacje źródeł prądowych.
8. Liniowe stabilizatory napięcia.
9. Impulsowe stabilizatory napięcia.
10. Pozyskiwanie energii elektrycznej z modułów fotowoltaicznych.

Technika cyfrowa i mikroprocesorowa

11. Cechy układów kombinacyjnych i sekwencyjnych (synchronicznych i asynchronicznych).
12. Składniki architektury struktur programowalnych.
13. Kombinacyjne bloki funkcjonalne i ich przeznaczenie.
14. Klasyfikacja i charakterystyka cyfrowych układów programowalnych.
15. Cechy wybranego języka opisu sprzętowego wysokiego poziomu stosowanego w technice cyfrowej.
16. Kody binarne i ich zastosowania w technice mikroprocesorowej.
17. Mikroprocesor uniwersalny, a mikrokomputer jednoukładowy (mikrokontroler),
18. Techniki przetwarzania kolejnych rozkazów przez procesory.
19. Struktury i składniki systemu mikroprocesorowego.
20. Pamięć operacyjna – jej budowa i przeznaczenie.

Automatyka/teoria sterowania

21. Metody opisu układów liniowych stacjonarnych – równanie różniczkowe, transmitancja operatorowa.
22. Podstawowe człony dynamiczne – opis matematyczny, charakterystyki czasowe i częstotliwościowe.
23. Stabilność układów liniowych stacjonarnych ciągłych i dyskretnych – definicje, kryteria.
24. Jednowymiarowy układ regulacji automatycznej – schemat blokowy, transmitancja operatorowa, właściwości.
25. Regulatory PID – transmitancje operatorowe, charakterystyki czasowe i częstotliwościowe.
26. Metody strojenia regulatorów PID.
27. Ocena jakości regulacji na podstawie charakterystyk czasowych i częstotliwościowych.
28. Liniowe układy impulsowe – schemat blokowy, transmitancja operatorowa.
29. Cyfrowe realizacje algorytmów regulacji PID.
30. Układ regulacji dwupołożeniowej – schemat blokowy, zasada działania, obszar zastosowań.

Elektronika

1. Rodzaje diod półprzewodnikowych i przykłady ich zastosowań.
2. Tranzystory bipolarne – parametry, charakterystyki, przykłady zastosowań.
3. Tranzystory unipolarne – rodzaje tranzystorów, charakterystyki wyjściowe i przejściowe, przykłady zastosowań.
4. Elementy optoelektroniczne – rodzaje, przykłady zastosowań.
5. Podstawowe zastosowania wzmacniaczy operacyjnych.
6. Przykłady zastosowania komparatorów analogowych.
7. Praktyczne realizacje źródeł prądowych.
8. Liniowe stabilizatory napięcia.
9. Impulsowe stabilizatory napięcia.
10. Przetworniki cyfrowo–analogowe i analogowo–cyfrowe: rodzaje, parametry, przykłady zastosowań.

Technika cyfrowa i mikroprocesorowa

11. Cechy układów kombinacyjnych i sekwencyjnych (synchronicznych i asynchronicznych).
12. Składniki architektury struktur programowalnych.
13. Zasada działania wybranego cyfrowego układu komutacyjnego.
14. Rodzaje, budowa i zasada działania rejestrów cyfrowych.
15. Etapy syntezy układu sekwencyjnego.
16. Kody binarne i ich zastosowania w technice mikroprocesorowej.
17. Mikroprocesor uniwersalny, a mikrokomputer jednoukładowy (mikrokontroler).
18. Techniki przetwarzania kolejnych rozkazów przez procesory.
19. Struktury i składniki systemu mikroprocesorowego.
20. Pamięć operacyjna – jej budowa i przeznaczenie.

Automatyka/teoria sterowania

21. Metody opisu układów liniowych stacjonarnych – równanie różniczkowe, transmitancja operatorowa.
22. Podstawowe człony dynamiczne – opis matematyczny, charakterystyki czasowe i częstotliwościowe.
23. Stabilność układów liniowych stacjonarnych ciągłych i dyskretnych – definicje, kryteria.
24. Jednowymiarowy układ regulacji automatycznej – schemat blokowy, transmitancja operatorowa, właściwości.
25. Regulatory PID – transmitancje operatorowe, charakterystyki czasowe i częstotliwościowe.
26. Metody strojenia regulatorów PID.
27. Ocena jakości regulacji na podstawie charakterystyk czasowych i częstotliwościowych.
28. Liniowe układy impulsowe – schemat blokowy, transmitancja operatorowa.
29. Cyfrowe realizacje algorytmów regulacji PID.
30. Układ regulacji dwupołożeniowej – schemat blokowy, zasada działania, obszar zastosowań.

Automatyka/teoria sterowania

1. Właściwości i podstawowe struktury neuronowych układów sterowania i regulacji.
2. Modelowanie i sterowanie rozmyte – koncepcja, struktura i właściwości.
3. Sformułowanie problemu regulacji predykcyjnej i podstawowe algorytmy regulacji predykcyjnej.
4. Metody opisu dyskretnych układów liniowych stacjonarnych – transmitancja, charakterystyki czasowe.
5. Impulsowy (dyskretny) układu regulacji automatycznej, cyfrowe realizacje regulatorów PID.
6. Metody dyskretyzacji modeli ciągłych obiektów dynamicznych.
7. Sterowanie modalne – koncepcja, struktura i właściwości.
8. Obserwatory stanu dyskretnych układów liniowych.
9. Podstawowe wskaźniki jakości regulacji.
10. Sieci przemysłowe – rodzaje, struktura, zasada działania.
11. Bezpośrednie sterowanie cyfrowe w systemach automatyki przemysłowej – podstawowe struktury, elementy pomiarowe i wykonawcze.
12. Standardy sygnałów modułów wejść/wyjść sterownika PLC.

Technika cyfrowa i mikroprocesorowa oraz elektronika

13. Tor pomiarowy wielkości analogowej w sterowniku PLC.
14. Implementacja regulatora PID w sterowniku PLC.
15. Przykłady procesorów stosowanych w FPGA i ich charakterystyki.
16. Porównanie działania współbieżnego systemu cyfrowego i systemu sekwencyjnego.
17. Porównanie wybranych metod projektowania systemów cyfrowych.
18. Omów standardy przemysłowe systemów wbudowanych.
19. Porównaj cechy rdzenia wybranego mikrokontrolera 32-bitowego ARM z mikrokontrolerem 8-bitowym AVR.
20. Omów mechanizmy wymiany informacji stosowane w systemie QNX.
21. Omów algorytmy synchronizacji zadań w systemach operacyjnych.
22. Proces i wątek w systemie operacyjnym.
23. Narysować układ dowolnego zasilacza napięcia stałego ze stabilizatorem trójkońcówkowym. Obliczyć wartości elementów tego układu.
24. Przykłady zastosowania wzmacniaczy operacyjnych w układach pomiarowych wielkości elektrycznych i nieelektrycznych.

Automatyka/teoria sterowania

1. Metody opisu układów dynamicznych.
2. Właściwości statyczne i dynamiczne obiektów regulacji.
3. Stabilność układów liniowych ciągłych i dyskretnych.
4. Układ regulacji automatycznej – zadania, struktura, właściwości.
5. Regulatory w układach automatyki – rodzaje, zastosowania.
6. Metody eksperymentalne i analityczne strojenia regulatorów.
7. Metody dyskretyzacji modeli ciągłych obiektów dynamicznych.
8. Zastosowanie obserwatora w układzie regulacji.
9. Podstawowe wskaźniki jakości regulacji.
10. Sieci przemysłowe – rodzaje, struktura, zasada działania.
11. Bezpośrednie sterowanie cyfrowe w systemach automatyki przemysłowej – podstawowe struktury, elementy pomiarowe i wykonawcze.
12. Standardy sygnałów modułów wejść/wyjść sterownika PLC.

Technika cyfrowa i mikroprocesorowa oraz elektronika

13. Tor pomiarowy wielkości analogowej w sterowniku PLC.
14. Implementacja regulatora PID w sterowniku PLC.
15. Przykłady procesorów stosowanych w FPGA i ich charakterystyki.
16. Porównanie działania współbieżnego systemu cyfrowego i systemu sekwencyjnego.
17. Porównanie wybranych metod projektowania systemów cyfrowych.
18. Mikrokomputery jednopłytkowe – zasada budowy, zastosowania.
19. Przerwania w systemie mikroprocesorowym i ich zastosowania.
20. Wykorzystanie mikrokontrolerów w konstrukcji urządzeń elektroniki przemysłowej.
21. Sposoby zasilania diod LED.
22. Obliczyć elementy komparatora analogowego sygnalizującego poprzez stan niski napięcia wyjściowego naładowanie baterii do 14 V.
23. Narysować układ dowolnego zasilacza napięcia stałego ze stabilizatorem trójkońcówkowym. Obliczyć wartości elementów tego układu.
24. Przykłady zastosowania wzmacniaczy operacyjnych w układach pomiarowych wielkości elektrycznych i nieelektrycznych.

Teoria sterowania

1. Omów model układu dynamicznego w przestrzeni stanu, podaj postacie kanoniczne tych modeli.
2. Omów kryteria badania stabilności liniowych układów dynamicznych.
3. Omów metodę przesuwania biegunów w projektowaniu układu regulacji.
4. Wyjaśnij pojęcie obserwatora stanu układu dynamicznego.
5. Przedstaw i omów regulator optymalny LQR.
6. Przedstaw i omów obserwator stanu Kalmana LQE.
7. Przedstaw i omów układ regulacji LQG.
8. Omów wybrany algorytm optymalizacji funkcji wielu zmiennych.

Systemy sterowania

1. Podaj definicję systemu czasu rzeczywistego. Wymień podstawowe cechy systemu czasu rzeczywistego.
2. Wyjaśnij jakie mechanizmy sprzętowe mikrokontrolera wspierają implementację systemu RTOS.
3. Omów wymagania stawiane sterownikom czasu rzeczywistego.
4. Omów strukturę mikrokontrolera oraz podstawowe tryby wykonywania jego kodu.
5. Przedstaw system priorytetów i kolejkowanie przerwań w systemie mikroprocesorowym.
6. Wymień i przedstaw tryby pracy przetworników ADC.
7. Omów składnię, zasady tworzenia oraz testowania układów w języku VHDL.
8. Omów przebieg procesu projektowania algorytmu regulatora cyfrowego w układzie FPGA.
9. Omów technologie używane w budowie systemów telemetrycznych.

Systemy przemysłowe

1. Wymień i scharakteryzuj warstwy modelu OSI.
2. Scharakteryzuj sieć Profinet i Industrial Ethernet.
3. Podaj rodzaje urządzeń sieci PROFINET IO oraz protokoły używane przez PROFINET IO.
4. Podaj główne cechy protokołów sieci, np. Modbus, MPI, Hart, AS-Interface.
5. Omów klasy komunikacji w czasie rzeczywistym: RT, IRT.
6. Omów następujące tryby komunikacji: cykliczna, acykliczna, multicast i broadcast.
7. Przedstaw ogólne założenia Przemysłu 4.0 oraz powiązanie z nim technologii IoT.
8. Omów etapy projektowania systemów automatyzacji procesów przemysłowych.
9. Omów wykorzystanie systemów CAx w projektowaniu i eksploatacji systemów zautomatyzowanych.
10. Omów systemy bezpieczeństwa w zautomatyzowanych i zrobotyzowanych komórkach roboczych.