Учебно-методический комплекс по дисциплине « В. 2»






Скачать 345.74 Kb.
НазваниеУчебно-методический комплекс по дисциплине « В. 2»
страница4/7
Дата публикации09.02.2015
Размер345.74 Kb.
ТипУчебно-методический комплекс
top-bal.ru > Информатика > Учебно-методический комплекс
1   2   3   4   5   6   7


^ 4.6.1. Пояснительная записка

Курс " Основы теории автоматизированного управления" предусмотрен ФГОС ВПО по направлению 230100 Информатика и вычислительная техника. Данный курс от-носится к числу курсов, призванных заложить фундамент общей подготовки будущих специалистов в области информатики и информационных систем.

Настоящая программа учебной дисциплины устанавливает минимальные требования к знаниям и умениям студента и определяет содержание и виды учебных занятий и отчетности.

В курсе, призванном способствовать формированию достаточно четкого представления об основах автоматизированного управления, рассматриваются фундаментальные вопросы, связанные с современными технологиями управления.

Основы теории автоматизированного управления в технике, совокупность действий, направленных на поддержание или улучшение функционирования управляемого объекта без непосредственного участия человека в соответствии с заданной целью управления. Автоматизированное управление широко применяется во многих технических и биотехнических системах для выполнения операций, не осуществимых человеком в связи с необходимостью переработки большого количества информации в ограниченное время, для повышения производительности труда, качества и точности регулирования, освобождения человека от управления системами, функционирующими в условиях относительной недоступности или опасных для здоровья.

Курс призван содействовать формированию и развитию логической культуры будущего специалиста в сфере информатики и информационных систем.

Целями освоения дисциплины «Основы теории автоматизированного управления» являются обучение студентов основам теории управления, используемым при создании, исследовании и эксплуатации автоматизированных систем обработки информации и управления.

В результате освоения дисциплины студент должен:

• Знать базовые принципы построения систем управления.

• Уметь создавать математические модели объектов и управляющих устройств, владеть методами анализа и синтеза систем управления.

• Иметь навыки использования математических пакетов прикладных про-грамм и систем имитационного моделирования в процессе проектирования систем ав-томатического управления.

Овладевает компетенциями: ОК-1, 6, 10, 11, 12, ПК- 2, 4, 7.

Изучение дисциплины "Основы теории автоматизированного управления" базиру-ется на знаниях математики, физики, информатики, языков высокого уровня, полученных при изучении этих курсов.

Программой курса "Основы теории автоматизированного управления" предусмот-рены занятия лекционные и лабораторные, а также самостоятельная работа студентов. Занятия завершаются сдачей экзамена. Дисциплина изучается на 3 курсе в 6 семестре.

^ 4.6.2. Структура и содержание учебной дисциплины (модуля)



Название раздела

Всего часов

Аудиторные часы

Самостоя­тельная работа

Лекции

Семинары

Практические занятия

1

Основные понятия теории автоматизированного управления

4

2







2

2

Математические модели вход-выход

8

2




4*

2

3

Математические модели вход-состояние-выход

12

4




4*

4

4

Устойчивость САУ

12

4




4*

4

5

Качество систем управления

12

4




4*

4

6

Методы управления и синтез САУ

12

4




4*

4

7

Дискретные системы

10

3




4*

3

8

Цифровые системы управления

11

3




4*

4




Контроль:

27
















Итого:

108

26




28*

27


* - Занятие проводится в интерактивной форме
^ 4.6.3. СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА

Содержание учебного материала: ЛЕКЦИЙ

  1. Раздел 1. Основные понятия теории автоматизированного управления


Тема 1. Предмет теории управления

Содержание лекции (1 часа):

Управление. Системы автоматического управления и автоматического контроля. Автоматизированные системы. Процессы и сигналы. Непрерывные и квантованные процессы. Кибернетические блоки. Дискретно-непрерывные системы. Кибернетика и предмет теории автоматического управления. Основные задачи теории автоматического управления. Структура системы управления. Функциональные компоненты систем управления. Основные принципы управления сложными системами. Стратегические, тактические и локальные задачи управления. Одноканальное управление. Многоканальное управление.
Тема 2. Блоки и алгоритмы устройств управления

Содержание лекции (1 часа):

Блоки регуляторов. Задающие блоки. Специальные блоки систем управления: наблюдатели и идентификаторы.


  1. Раздел 2. Математические модели вход-выход


Тема 1. Линейные модели вход-выход

Содержание лекции (1 часа):

Аналитические модели. Структурные схемы систем управления. Многоканальные модели вход-выход. Модели вход-выход возмущенных систем.
^ Тема 2. Переходные процессы и передаточные функции

Содержание лекции (1 часа):

Переходные процессы в автономных системах. Вынужденное движение. Установившееся движение. Статический режим. Элементарные звенья. Построение моделей вход-выход. Простейшие соединения блоков. Передаточные функции систем управления.


  1. Раздел 3. Математические модели вход-состояние-выход


Тема 1. Понятие пространства состояний

Содержание лекции (2 часа):

Переменные состояния. Модели состояние-выход и переходные процессы. Свойства моделей состояние-выход.
Тема 2. Модели управляемых систем

Содержание лекции (2 часа):

Модели вход-состояние-выход. Передаточная функция и структурные схемы моделей ВСВ.


  1. Раздел 4. Устойчивость САУ


Тема 1. Устойчивость систем управления

Содержание лекции (2 часа):

Техническая устойчивость систем управления. Математическая устойчивость систем управления. Устойчивость возмущенных систем. Критерий устойчивости Гурвица. Корневые критерии устойчивости. Уравнение Ляпунова и устойчивые матрицы. Частотные критерии устойчивости. Критерий устойчивости Михайлова. Критерий устойчивости Найквиста.

Практическое занятие №3. Построение частотных характеристик (2 часа).

Практическое занятие №4. Алгебраические и частотные критерии устойчивости (2 часа).
Тема 2. Структурные свойства систем управления

Содержание лекции (2 часа):

Управляемость линейных систем. Наблюдаемость линейных систем. Симметричность структурных свойств и невырожденные системы.


  1. Раздел 5. Качество систем управления.


Тема 1. Задачи систем управления и показатели качества

Содержание лекции (2 часа):

Показатели качества. Оценка качества по переходным функциям. Точность в установившемся режиме. Абсолютная и относительная погрешность. Динамические показатели качества. Корневые методы исследования качества. Теорема подобия. Понятие степени устойчивости и анализ быстродействия системы. Оценка колебательных свойств системы. Оценка быстродействия по норме вектора состояния.
^ Тема 2. Оценка точностных показателей

Содержание лекции (2 часа):

Разомкнутые и замкнутые системы управления. Статические и астатические системы. Точность системы при постоянных входных воздействиях.

Практическое занятие №6. Влияние на систему отрицательной и положительной обратной связи (2 часа).


  1. Раздел 6. Методы управления и синтез САУ

.

Тема 1. Общие принципы управления

Содержание лекции (2 часа):

Управление выходом и одноконтурные системы. Регуляторы и системы управления состоянием.
Тема 2. Синтез наблюдателей состояния

Содержание лекции (2 часа):

Наблюдатель полного порядка. Расширенный наблюдатель. Редуцированный наблюдатель возмущения.


  1. Раздел 7. Дискретные системы


Тема 1. Дискретные модели динамических процессов

Содержание лекции (1 часа):

Построение дискретных моделей. Модели вход-выход. Модели вход-состояние-выход. Элементарные звенья дискретных систем.
Тема 2. Основные свойства дискретных систем

Содержание лекции (1 часа):

Управляемость и наблюдаемость. Устойчивость дискретных систем.
Тема 3. Качества дискретных систем управления

Содержание лекции (1 часа):

Динамические показатели качества. Оценка точностных показателей качества.


  1. Раздел 8. Цифровые системы управления


Тема 1. Цифровые системы

Содержание лекции (2 часа):

Аппаратура цифровых систем. Прохождение сигнала и эквивалентная схема цифровой системы управления. Особенности цифровых систем.
^ Тема 2. Проблемы дискретизации непрерывных моделей

Содержание лекции (1 часа):

Методы дискретизации. Анализ интервала квантования.

Содержание учебного материала: ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

Цель лабораторных работ: развить и закрепить у студентов навыки практического анализа и проектирования систем управления.

Тематика лабораторных работ охватывает базовые разделы линейной теории автоматизированного управления.

В процессе выполнения лабораторных работ студенты должны исследовать такие вопросы, как:

– изучение динамических свойств и построение динамических характеристик различных звеньев автоматических систем во временной и частотной областях;

– исследование устойчивости замкнутых систем;

– определение ошибок и показателей точности замкнутых систем;

– изучение частотных, корневых и других методов синтеза корректирующих устройств для улучшения динамических свойств и повышения показателей качества.

Выполнение лабораторных работ предполагает использование популярного мощного пакета моделирования MatLab с расширениями Control System Toolbox и Simulink. Каждая работа содержит описание команд MatLab, которые могут быть использованы при выполнении заданий.


1   2   3   4   5   6   7

Похожие:

Учебно-методический комплекс по дисциплине « В. 2» iconУчебно-методический комплекс курс по выбору по дисциплине « дв4»
Учебно-методический комплекс по дисциплине " Технические и аудиовизуальные средства обучения"

Учебно-методический комплекс по дисциплине « В. 2» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине « Б2»
Учебно-методический комплекс (далее умк) по дисциплине «Информатика» разработан в соответствии с требованиями фгос впо к обязательному...

Учебно-методический комплекс по дисциплине « В. 2» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине Инженерная графика
Данный учебно-методический комплекс рассмотрен и утвержден на заседании Учебно-методической комиссии роат. Протокол №4 от 01. 07....

Учебно-методический комплекс по дисциплине « В. 2» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине Инженерная графика
...

Учебно-методический комплекс по дисциплине « В. 2» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине «Информатика»
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Использование современных информационных и коммуникационных технологий» разработан в...

Учебно-методический комплекс по дисциплине « В. 2» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине «Информатика»
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Использование современных информационных и коммуникационных технологий» разработан в...

Учебно-методический комплекс по дисциплине « В. 2» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине « дв12»
Учебно-методический комплекс по дисциплине " Технические и аудиовизуальные средства обучения"

Учебно-методический комплекс по дисциплине « В. 2» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине « дв32»
Учебно-методический комплекс по дисциплине " Технические и аудиовизуальные средства обучения"

Учебно-методический комплекс по дисциплине « В. 2» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине по выбору Б3
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Логическое программирование» разработан в соответствии с требованиями фгос впо к обязательному...

Учебно-методический комплекс по дисциплине « В. 2» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине « В. 3»
Учебно-методический комплекс (далее умк) по дисциплине «Профессиональные компьютерные программы» разработан в соответствии с требованиями...



Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2018
контакты
top-bal.ru

Поиск