Matemaattiset menetelmät automaatiossaLaajuus (5 op)

Osaamistavoitteet

Opintojakson tavoitteena on luoda kokonaiskuvaa prosessiautomaatiossa hyödyllisistä matemaattisista laskentamenetelmistä. Tässä opintojaksossa näitä matemaattisia menetelmiä tarkastellaan käytännönläheisesti prosessi- ja automaatiosuunnittelun näkökulmasta. Mallinnus- ja simulointilaskentaa tehdään käsin sekä yleisillä teknisillä laskentaohjelmistoilla. Opinnossa on 40 % ydinosaa sekä 60 % työssäoppimista ja opiskelijalähtöisiä projekteja teemoittain. Opintojakson suorituksen jälkeen osallistujat osaavat
• selittää analogisen ja digitaalisen tiedonsiirron perusominaisuudet
• määrittää staattisia, tasapainotilaa kuvaavia sekä dynaamisia, aikariippuvia prosessimalleja
• tehdä prosessikokeita sekä muodostaa niiden perusteella kokeellisia, jatkuva-aikaisia ja diskreettejä malleja
• käyttää yleiskäyttöistä ohjelmistoa dynaamisten mallien laskennassa
• laskea putkistojen, läpivirtaussäiliöiden, haihdutusyksiköiden tasapainotiloja ja laatia dynaamisia malleja ja simulaattoreita lohko-ohjelmoinnilla.

Sisältö

Mitä ovat analogiset ja binääriset viestit sekä A/D-muunnokset ja D/A-muunnokset?
Mihin tarvitaan prosessimalleja ja millaisia ne ovat prosessiautomaatiossa?
Miten prosessimalleja saadaan luonnonlakien perusteella taselaskennasta ja miten niistä tehdään simulaattoreita?
Miten prosessikokeiden avulla saadaan dynaamisia aikajatkuvia Laplace-malleja ja diskreettejä ARX-malleja?
Miten käytetään tekoälyä ja signaalinkäsittelyä prosessiautomaatiossa?

Arviointi

Moduulin suoritettuaan osallistujat osaavat
• hankkia, käsitellä, tuottaa ja arvioida kriittisesti monialaista tietoa erityisosaamisalueellaan
• työskennellä itsenäisesti alan asiantuntijatehtävissä tai yrittäjinä
• ratkaista vaativia ongelmia tutkimus-, kehittämis- ja innovaatiotoiminnassa.