Другие предметы \ Теория автоматического управления

Рабочая программа по дисциплине "Теория автоматического управления" (Содержание учебной дисциплины. Учебно-методические материалы дисциплины)

Страницы работы

10 страниц (Word-файл)

Скачать файл

Фрагмент текста работы

Учебная дисциплина ТАУ базируется на соответствующих разделах высшей математики, физики, электротехники, электроники, которые формируют математический аппарат и понимание принципов построения элементов автоматических систем.

Основные положения дисциплины используются при изучении следующих дисциплин: "Гидропневмопривод и гидропневмоавтоматика», «Устройства электроавтоматики», "Проектирование автоматизированных систем", «Интегрированные системы проектирования и управления», "Автоматизированный электропривод", а также в курсовом и дипломном проектировании.

2 СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

“Теория автоматического управления»

Номер темы	Название темы, наименование вопросов, изучаемых на лекциях	Кол-во часов на лекции	Лабораторные работы	Практические занятия	Методические указания	Форма контроля
1	2	3	4	5	6	7
1	Введение. Содержание задач управления. Основные понятия и определения. Основные принципы управления. Классификация систем.	2				Эк
2	Математические основы построения логических управляющих устройств. Логические функции. Законы алгебры логики. Равносильные преобразования логических функций. Минимизация логических функций. Метод непосредственного упрощения, неопределенных коэффициентов, карты Карно.	2		1	Му9	Кр1, З
3	Однотактные системы, способы описания. Синтез однотактных систем на основе таблиц истинности и карт Карно. Построение структурных схем однотактных систем.	2		2	Му9	Кр1, З
4	Многотактные системы. Синтез многотактных систем на основе таблиц включений и циклограмм. Память в многотактных системах. Минимизация функций по методу логического подбора. Построение структурных схем многотактных систем.	2		3	Му10	Кр1, З
5	Линейные непрерывные модели и характеристики систем управления. Дифференциальные уравнения, передаточные функции, алгоритмические структуры систем. Типовые внешние воздействия. Временные и частотные характеристики. Построение характеристик.	1				Эк
6	Понятие пространства состояний. Переменные состояния и уравнения состояния системы. Матричная передаточная функция.	сам-но				Эк
7	Типовые звенья линейных САУ, их характеристики и соединения. Эквивалентные преобразования алгоритмических схем. Частотные характеристики разомкнутых систем.	2	1,2		Му2	Ко, Кр2, Эк
1	2	3	4	5	6	7
8	Замкнутые САУ и их характеристики. Передаточные функции и характеристические уравнения систем по задающему и возмущающему воздействиям, относительно ошибки. Частотные характеристики замкнутых систем.	сам-но				Эк
9	Анализ систем управления. Устойчивость линейных САУ. Понятие устойчивости. Критерии устойчивости (алгебраические и частотные). Анализ устойчивости по логарифмическим характеристикам.	1				Кр2, Эк
10	Качество процессов регулирования. Показатели качества. Косвенные оценки качества (корневые, частотные, интегральные).	1	3		Му3	Ко, Эк
11	Точность САУ. Точность систем при типовых воздействиях. Коэффициенты ошибок.	1	3		Му3	Ко, Эк
12	Стабилизация, повышение качества и синтез линейных САУ. Корректирующие устройства, их виды. Частотные методы синтеза корректирующих устройств.	2	4, 7		Му4, Му7	Ко, Кур/р Эк
13	Нелинейные САУ. Структура, типовые нелинейности. Методы исследования (фазовых траекторий, припасовывания, гармонической линеаризации). Устойчивость нелинейных систем, второй метод Ляпунова. Частотный критерий абсолютной устойчивости.	сам-но	6		Му6	Ко, Эк
14	Многомерные системы, особенности их исследования. Инвариантность, чувствительность. управляемость и наблюдаемость систем.	сам-но				Эк
15	Дискретные САУ. Основные понятия, классификация систем. Методы описания дискретных систем. Дискретное преобразование Лапласа. Z-преобразование. Анализ дискретных систем. Цифровые системы автоматического управления.	сам-но				Эк
16	Оптимальные системы управления. Постановка задачи, классификация. Вариационное исчисление. Принцип максимума. Метод динамического программирования. Анализ и синтез оптимальных систем.	сам-но	8		Му8	Ко, Эк

3 УЧЕБНО - МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ДИСЦИПЛИНЫ

3.1 Лабораторные работы

Номер лаб. работы	Наименование лабораторной работы	Объем, час.
1	Исследование временных характеристик линейных динамических звеньев	4
2	Исследование частотных характеристик линейных динамических звеньев	4
3	Исследование статических и динамических свойств элементов и систем автоматического управления	4
4	Коррекция линейных систем автоматического управления	4
5	Следящие системы передачи угла поворота	4
6	Исследование нелинейных систем автоматического управления	4
7	Исследование методов настройки регуляторов одноконтурной САР	4
8	Исследование оптимальных систем автоматического управления	4

3.2 Практические занятия

Номер занятия	Тема практического занятия	Объем, час.
1	Законы алгебры логики. Эквивалентные преобразования логических функций. Минимизация логических функций	2
2	Синтез однотактных систем автоматического управления	2
3	Синтез многотактных систем автоматического управления.	2

3.3 Контрольные работы

Контрольная работа 1 посвящена вопросам синтеза однотактных и многотактных цикловых систем автоматического управления.

Контрольная работа 2 предусматривает определение передаточных функций звеньев, заданных дифференциальными уравнениями, построение логарифмических частотных характеристик разомкнутой системы, анализ устойчивости линейной системы автоматического управления с использованием логарифмических частотных характеристик.

3.4 Курсовая работа

Курсовая работа посвящена анализу линейной следящей системы автоматического управления. Предлагается синтезировать корректирующее устройство для обеспечения требуемых показателей работы системы. Синтез корректирующих устройств осуществляется методом "желаемой" ЛАЧХ.

Курсовая работа состоит из расчетно-пояснительной записки объемом 15- 20 страниц формата А4 и графической части объемом 1 – 2 листа формата А3.

3.5 Основная и дополнительная литература

Основная

1 Рабинович А.Н. Системы управления автоматических машин. – Киев: Техника, 1973. – 437 с.

2 Ким Д.П. Теория автоматического управления: Т.1. Линейные системы: Учеб. пособие. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. – 288 с.

3 Ким Д.П. Теория автоматического управления: Т.2. Многомерные, нелинейные, оптимальные и адаптивные системы: Учеб. пособие. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. – 464 с.

4 Теория автоматического управления: Учеб. для вузов / С.Е. Душин, Н.С. Зотов, Д.Х. Имаев и др.; Под ред. В.Б. Яковлева. – М.: Высшая школа, 2003. – 567 с.

5 Востриков А.С. Теория автоматического регулирования: Учеб. пособие для вузов / А.С. Востриков, Г.А. Французова. – М.: Высш. шк., 2004. – 365 с.

Дополнительная

6 Грейнер Г.Р., Ильяшенко В.П., Май В.П. и др. Проектирование бесконтактных логических управляющих устройств промышленной автоматики. М.: Энергия, 1977. – 384 с.

7 Макаров И.М., Менский Б.М. Линейные автоматические системы (элементы теории, методы расчета и справочный материал).- 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1982. – 504 с.

8 Попов Е.П. Теория нелинейных систем автоматического регулирования и управления. М.: Наука, 1979. – 256 с.

9 Иванов В.А., Ющенко А.С. Теория дискретных систем автоматического управления. М.: Наука, 1983. – 336 с.

10 Теория автоматического управления: Учеб. для вузов. Ч.1. Теория линейных систем автоматического управления / Под ред. А. А. Воронова.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Высш. шк., 1986. – 367 с.

11 Теория автоматического управления: Учеб. для вузов. Ч.2. Теория нелинейных и специальных систем автоматического управления / Под ред. А. А. Воронова.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Высш. шк., 1986. – 504 с.

12 Топчеев Ю.И. Атлас для проектирования систем автоматического регулирования: Учеб. пособие для втузов. – М.: Машиностроение, 1989. – 752 с.

13 Сборник задач по теории автоматического регулирования управления. / Под ред. В.А.Бесекерского, изд .5-е перераб. и доп. М.: Наука, 1978. – 512 с.

14 Бабушкин М.Н. Многомерные системы автоматического управления. Учеб. пособие. – Волгоград: ВолгГТУ, 2001. – 80 с.

3.6 Перечень методических указаний

1 Электронные, информационные устройства и системы автоматического управления. Сборник задач и заданий для самостоятельной работы студентов / Сост. Кулагин Р.Н., Стефанюк Р.Ю., Харькин О.С. Волгоград: ВолгГТУ, 1995. – 76 с.

2 Линейные системы автоматического управления: Мет. указ. к лаб. работам по дисциплине «Теория автоматического управления» / Сост. Косулин Г.А., Харькин О.С.- Волгоград: ВолгГТУ, 1995. – 40 с.

3 Исследование статических и динамических свойств элементов и систем автоматического управления: Мет. указ. к лаб. работе / Сост. Харькин О.С. - Волгоград: ВолгГТУ, 2003.

4 Коррекция линейных систем автоматического управления: