ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ РАБОЧАЯ‘.3.Б.5_Б... · 1....
Transcript of ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ РАБОЧАЯ‘.3.Б.5_Б... · 1....
![Page 1: ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ РАБОЧАЯ‘.3.Б.5_Б... · 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Рабочая программа составлена на](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022050416/5f8c5235fabe0e0cbf2ef1b2/html5/thumbnails/1.jpg)
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования «Уральский государственный лесотехнический университет»
Одобрена: кафедрой автоматизации производственных процессов (АПП)
Протокол от _17.01._________ 2012 г. № _5__
Зав. кафедрой _____________ Санников С.П. Методической комиссией ЛИФ
Протокол от ______________ 2012 г. №___
Председатель _____________ Меньшиков Б.Е.
Утверждаю: Декан факультета ЛИФ Герц Э. Ф. __________________________________
" ___ "______________________ 2012 г..
ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (РАБОЧАЯ)
Б.3.Б.5 (ч.1) Теория автоматического управления (ТАУ) Б.3.Б.6 (ч.2) Теория автоматического управления (ТАУ) Направление: 220400 «Управление в технических системах» Трудоемкость: 6+5 зач. ед. 216+180 час.
Разработчик программы доц., к.т.н. Ордуянц Г.Г.
(уч. степ., уч. звание, должность, Ф.И.О.) _________________________
(подпись)
Екатеринбург, 2012
![Page 2: ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ РАБОЧАЯ‘.3.Б.5_Б... · 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Рабочая программа составлена на](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022050416/5f8c5235fabe0e0cbf2ef1b2/html5/thumbnails/2.jpg)
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Рабочая программа составлена на основе: - «Федеральный государственный образовательный стандарт высшего
профессионального образования» по направлению подготовки 220400 Управление в технических системах (квалификация (степень) «бакалавр») утвержден приказом Минобрнауки России от 22.12.2009 г. № 813; (изменения от 18.31 мая 2011 г.)
- Утвержден в соответствии с пунктом 5.2.8 Положения о Министерстве образования и науки Российской Федерации, утвержденного постановлением Правительства Российской Федерации от 15 июня 2004 г. N 280 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2004, N 25, ст. 2562; 2005, N 15, ст. 1350; 2006, N 18, ст. 2007; 2008, N 25, ст. 2990; N 34, ст. 3938; N 42, ст. 4825; N 46, ст. 5337; N 48, ст. 5619; 2009, N 3, ст. 378; N 6, ст. 738; N 14, ст. 1662), пунктом 7 Правил разработки и утверждения федеральных государственных образовательных стандартов, утвержденных постановлением Правительства Российской Федерации от 24 февраля 2009 г. N 142 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2009, N 9, ст. 1110);
- Примерная основная образовательная программа высшего профессионального образования по направлению 220400 «Управление в технических системах», утверждена приказом Минобрнауки России от 17.09.2009 г.
Аннотация содержания дисциплины Дисциплина является базовой частью профессионального цикла дисциплин
рекомендована образовательным стандартом. Студенты обучающиеся по направлению 220400.62 «Управление у технических системах» изучить теоретические основы метрологии, принципы действия средств измерения и приборы, а также методы измерения физических величин.
В основе обучения по данной дисциплине лежит изучение типовых систем автоматического измерения и контроля за технологическим процессом. Дисциплина является важной составляющей при создании (проектировании), эксплуатации (технического обслуживания) систем управления производством.
Знания и умения по данной дисциплине способствуют общему развитию будущего специалиста по автоматизации технических систем и производств, расширяя его знания и практического применения таких дисциплин как «Математика», «Физика», «Моделирование систем управления (МСУ)», «Технические средства автоматизации и управления (ТСАиУ)», «Автоматизированные информационно-управляющие системы (АИУС)», дадут возможность компетентно участвовать в разработке, внедрении и развитии систем управления производств.
2. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ, ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ПОДГОТОВКИ АСПИРАНТА
2.1. Цели и задачи дисциплины Цели: Получить теоретические и практические знания по законам управления, структуре и
свойствам систем управления техническими машинами, технологическими процессами, используемыми в химико-лесном комплексе, на основе современных методов анализа и синтеза систем управления.
Обучение студентов основным и принципам действия Теории автоматического управления на достижениях современной науки и техники. Обучение студентов современным средствам и методам управления физических величин технологических
![Page 3: ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ РАБОЧАЯ‘.3.Б.5_Б... · 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Рабочая программа составлена на](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022050416/5f8c5235fabe0e0cbf2ef1b2/html5/thumbnails/3.jpg)
параметров, управляющих контроллеров и регуляторов, а также и исполнительных механизмов и устройств.
Цель преподавания дисциплины «Теории автоматического управления (ТАУ)» заключается в формировании у студентов знаний и умений в области принципа работы приборов (преобразователей) и др. технических средств автоматизации. Использование методов измерения для получения достоверной информации о величине технологических параметров контролируемых (регулируемых) процессов. Достижения требуемого качества продукции, а также для выбора, создания, внедрения и умелого использования различных средств в технологических процесса. Применение информационного и метрологического обеспечения различных систем управления. Изучить методы преобразования сигналов полученных в технологических процессах машинами и аппаратами. Проектирование и изготовителями ТСА. Использование средств и технологий при испытании и описании для контроля и управление технологическим процессом, контроля готовой продукции.
Дисциплина основывается на знаниях ранее читаемых курсов Математики, Электротехники и электроники, Физики, Химии, Информатики, Программирование и основы алгоритмизации, Метрологии и измерительной техники, Электротехники и электроники, Вычислительных машин, систем и сетей.
Задачи:
Свободное ориентирование в терминологии, законах управления, методах анализа систем управления и умение их применять в контекстных ситуациях.
- Знать типовые звенья линейных, импульсных и нелинейных систем автоматического регулирования, их свойства и характеристики.
- Знать методологию синтеза систем управления и показатели качества регулирования. В результате изучения дисциплины студенты должны знать:
• • общие физические явления в электрических и магнитных системах; • технологические измерения и приборы; • программирование и основы алгоритмизации; • основы дифференциального и интегрального исчисления, преобразования Лапласа; • основные этапы производства изделий, технологические процессы; • измерительные преобразователи технологических параметров;
Знать: • технологические измерения и приборы. • модели технологических объектов; • типовые входные воздействия; • математическое описание технологических процессов; • типовые звенья систем управления; • методы анализа и синтеза линейных, импульсных и нелинейных систем автоматического
регулирования; • представление об оптимальных системах и критериях оптимальности.
Уметь:
• расчет цепей однофазного синусоидального тока; • расчет переходных процессов в линейных системах; • программирование и основы алгоритмизации. • составлять математическое описание технологических объектов; • оценивать устойчивость линейных, импульсных и нелинейных систем автоматического
регулирования; • рассчитать переходный процесс в линейных и импульсных система автоматического
регулирования;
![Page 4: ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ РАБОЧАЯ‘.3.Б.5_Б... · 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Рабочая программа составлена на](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022050416/5f8c5235fabe0e0cbf2ef1b2/html5/thumbnails/4.jpg)
• оценить качество регулирования; • синтезировать корректирующие звенья с целью повышения качества регулирования.
Владеть: - навыками применения ТАУ; - методами решения задач возникающих в инженерной практике. и численными методами их решения; - навыками устного публичного выступления, способностью при решении
профессиональных задач анализировать. Навыки (умения): - овладеть навыками в выявлении причин и следствий изменения характеристик объекта
измерений и ТАУ; - обрести умения в пользовании техническими средствами измерений.
2.2. Место дисциплины в учебном процессе
Соотношение учебных дисциплин по их назначению
Обеспечивающие Сопутствующие Обеспечиваемые Математика Физика Химия Уравнения математической
физики. Электротехника Электроника
Метрология и измерительная техника (МиИТ)
Технические средства автоматизации и управления (ТСАиУ)
Моделирование систем управления (МСУ)
Автоматизированные информационно-управляющие системы (АИУС)
Методика обучения 2.2.1. Процесс обучения основывается на проблемно-ориентированном подходе к изучению свойств и характеристик систем автоматического регулирования. • Что такое системы регулирования и управления? Какие преимущества они дают? Как она
вписываются в общую систему управления процессами? • Как составлять математическую модель объекта? • Как составлять структурную схему и определить передаточную функцию? • Как оценить устойчивость системы? • Как рассчитывать переходные процессы в системах? • Как влияют параметры системы на характер её движения? • Как влияют на поведение системы нелинейности?
2.2.2. Методическое обеспечение дисциплины включает: • учебные пособия; • методические указания; • опросники и контрольные тесты.
2.3. Требования к уровню подготовки аспиранта, завершившего обучение данной дисциплины
Требования к содержанию дисциплины определяются на основе схожих дисциплин,
читаемых для данного направления подготовки бакалавров, с учетом специфики обучения на данной специальности и требований к подготовке бакалавров в области автоматизации
![Page 5: ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ РАБОЧАЯ‘.3.Б.5_Б... · 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Рабочая программа составлена на](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022050416/5f8c5235fabe0e0cbf2ef1b2/html5/thumbnails/5.jpg)
технологических процессов как будущих специалистов по управлению техническими системами и производствами. Содержание дисциплины очень критично по отношению к наиболее современным знаниям, техническим средствам автоматизации, постоянное обновление которых обеспечивается рынком и обеспокоенностью человека экологическим состоянием окружающей среды.
2.3.1. Требования к ресурсам 1. Аудитории для проведения лекционных и практических занятий. 2. Лабораторные стенды для проведения исследований систем управления. 3. Компьютеры с программами моделирования систем управления (например: Tau_knv.chm; VisSim; Electronics; Workbench).
3. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ
3.1. Распределение зачетных единиц / часов учебных занятий Трудоемкость
Вид занятий Зач. ед.* Час.
Лекции 2,4 88 Лабораторная работа 1,1 40 Практические занятия (семинары) 1,0 32 Курсовая проект (работа) 1,1 40 Расчетно-графическая работа — — Самостоятельная работа 5,5 200
ИТОГО 10 360 Экзамен 5, 6 сем.
*Одна зачетная единица соответствует 36 академическим часам 3.2. Содержание дисциплины
3.2.1. Наименование тем, их содержание, объем лекционных занятий Трудоемкость №
лекции Раздел, тема учебного курса, содержание лекций Зач.
ед. Час.
1. Введение. Предмет курса теории управления. Классификация автоматических систем. Основные понятия и определения.
0,1 4
2. Типовые звенья САУ. Соединения звеньев автоматики. 0,22 8 3. Устойчивость линейных систем. 0,17 6 4. Переходные процессы в линейных СУ. Качество переходных
процессов. Законы регулирования. Ошибки регулирования. 0,22 8
5. Задачи и методы синтеза линейных СУ. 0,22 8 6. Переходные процессы в системах с типовыми регуляторами. 0,22 8 7. Линейные дискретные модели СУ. Основные понятия об
импульсных СУ. Классификация дискретных СУ. 0,22 8
8. Анализ и синтез дискретных систем. 0,22 8 9. Нелинейные САУ. Методы расчета нелинейных СУ. 0,22 8 10. Анализ поведения нелинейных СУ на фазовой плоскости. 0,17 6 11. Устойчивость нелинейных СУ. 0,16 6 12. Линейные стохастические модели СУ. 0,16 6 13. Оптимальные системы управления. Введение в адаптивное
управление. 0,1 4
ИТОГО 2,4 88
![Page 6: ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ РАБОЧАЯ‘.3.Б.5_Б... · 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Рабочая программа составлена на](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022050416/5f8c5235fabe0e0cbf2ef1b2/html5/thumbnails/6.jpg)
3.2.2. Семинары, лабораторные работы, практические занятия, их наименование, содержание и объем
Лабораторные работы:
Трудоемкость № практичес
кого занятия
Раздел, тема учебного курса, содержание семинаров, лабораторных работ, практических занятий Зач.
ед. Час.
1. Исследование статических и динамических характеристик линейных типовых звеньев. 0,22 8
2. Соединение звеньев. Обратные связи и их типы. 0,16 6 3. Устойчивость линейных систем. 0,16 6 4. Переходные процессы в линейных САУ. 0,16 6 5. Исследование систем регулирования по возмущению, по отклонению с
типовыми регуляторами (П-, И-, ПИ-, ПИД-регуляторы). 0,3 10
6. Исследование нелинейных систем с различными видами нелинейности. 0,1 4 ИТОГО 1,1 40
Практические работы:
Трудоемкость № практичес
кого занятия
Раздел, тема учебного курса, содержание семинаров, лабораторных работ, практических занятий Зач.
ед. Час.
1. Статические и динамические характеристики. Передаточные функции. Частотные характеристики. Преобразование структурных схем.
0,13 4
2. Устойчивость линейных САУ. 0,18 6 3. Переходные процессы в линейных САУ. Качество переходных процессов. 0,13 4 4. Исследование импульсных систем. Метод Z-изображений. Переходные
процессы и устойчивость. 0,13 4
5. Исследование нелинейных САУ. Метод припасовок, фазовых плоскостей, гармонической линеаризации. Устойчивость нелинейных СУ.
0,18 6
6. Методы исследования САУ при случайных воздействиях. Определение дисперсии, спектральной плоскости.
0,13 4
7. Системы оптимального и адаптивного управления. Расчет систем, оптимальных по быстродействию, по расходу ресурсов.
0,12 4
ИТОГО 1 32
![Page 7: ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ РАБОЧАЯ‘.3.Б.5_Б... · 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Рабочая программа составлена на](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022050416/5f8c5235fabe0e0cbf2ef1b2/html5/thumbnails/7.jpg)
3.2.3. Самостоятельная работа студентов
Трудоемкость
Виды самостоятельной работы (СР). Разделы и темы рабочей программы
самостоятельного изучения
Перечень заданий для самостоятельной работы
(рефераты, доклады, переводы, расчеты,
планирование эксперимента и т.п.)
Зач. ед.
Час.
Текущая проработка теоретического материала
— 0,9 32
Выполнение индивидуальных домашних заданий (ИДЗ)
— 0,4 16
Подготовка к практическим занятиям — 1,4 52 Подготовка к контрольным работам (КР) — 1,4 52 Современное состояние проблемы в преобразователей технических средств автоматизации, науке и технике измерения.
Студенческая работа по теме ВКР
0,4 16
Научные исследования по разработке технических средств автоматизации с обработкой результатов экспериментальных исследований
Статья, доклад (по теме ВКР)
0,9 32
Подготовка к тестировании. 0,1
ИТОГО 5,5 200 3.3. Учебно-методические материалы по дисциплине
3.3.1. Основная и дополнительная литература
Основная литература 1. Основная литература
1. Теория автоматического управления [Текст] : учебник для студентов вузов / С. Е. Душин [и др.] ; под ред. В. Б. Яковлева. - Изд. 3-е, стер. - М. : Высшая школа, 2009. - 567 с.
2. Первозванский А. А. Курс теории автоматического управления [Текст] : учебное пособие / А. А. Первозванский. - Изд. 2-е, стер. - СПб. ; М. ; Краснодар : Лань, 2010. - 624 с. : ил..
3. Коновалов Б. И. Теория автоматического управления [Текст] : учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности 210106 - "Пром. электроника", направления подготовки дипломир. специалистов 210100 - "Электроника и микроэлектроника" / Б. И. Коновалов, Ю. М. Лебедев. - Изд. 3-е, доп. и перераб. - СПб. ; М. ; Краснодар : Лань, 2010. - 224 с. : ил. - (Учебники для вузов. Специальная литература).
4. Корнеев Н. В. Теория автоматического управления с практикумом [Текст] : учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности "Автомобиле- и тракторостроение" / Н. В. Корнеев, Ю. С. Кустарев, Ю. Я. Морговский. - М. : Академия, 2008. - 224 с. - (Высшее профессиональное образование.).
5. Малафеев С. И. Основы автоматики и системы автоматического управления/С. И. Малафеев, А. А. Малафеева. – 2010.
6. Рульнов А. А. Автоматическое регулирование/А. А. Рульнов, И. И. Горюнов, К. Ю. Евстафьев. – 2010.
7. Гальперин М. В. Автоматическое управление/М. В. Гальперин. – 2010. 8. Первозванский А. А. Курс теории автоматического управления/А. А. Первозванский. –
2010. 9. Коновалов Б. И. Теория автоматического управления/Б. И. Коновалов, Ю. М. Лебедев. –
2010.
![Page 8: ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ РАБОЧАЯ‘.3.Б.5_Б... · 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Рабочая программа составлена на](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022050416/5f8c5235fabe0e0cbf2ef1b2/html5/thumbnails/8.jpg)
10. Селевцов, Л. И. Автоматизация технологических процессов [Текст] : учебник для сред. проф. образования / Л. И. Селевцов, А. Л. Селевцов. - М.: Академия, 2011. - 352 с. : ил.
11. Душин С. Е. Теория автоматического управления [Текст] : учебник для студентов вузов / С. Е. Душин [и др.] ; под ред. В. Б. Яковлева. - Изд. 3-е, стер. - М.: Высшая школа, 2009. - 567 с. : ил.
Дополнительная литература
12. В.А.Бесекерский, Е.П.Попов. Теория систем автоматического регулирования. М.: Наука,
1975. 13. Востриков А. С.. Теория автоматического регулирования: учеб. пособие для студентов
вузов / А. С. Востриков, Г. А. Французова. - М.: Высшая школа, 2004. - 365 с.: ил. 14. Теория автоматического управления: Учебник для ВУЗов. В 2 ч./ Под редакцией
А.В.Нетушила. М.: Высшая школа, 1976. 15. Теория автоматического управления: Учебник для ВУЗов: В 2 ч./ под редакцией
А.А.Воронова. М.: Высшая школа,1986. 16. В.А.Лукас. Теория автоматического управления. М.: Недра, 1990. 17. Н.Н.Иващенко. Автоматическое регулирование. М.: Машиностроение,1973. 18. Сборник задач по теории автоматического регулирования и управления/ под ред.
В.А.Бесекерского. М.: Наука,1978. 19. Брюханов В.Н. и др. Теория автоматического управления. М.: Высшая школа, 2000. 20. Бронштейн И.Н., Семендеев К.Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся
ВУЗов. М.: Наука, 1986. 21. Анхимюк В.Л., Опейко О.Ф., Михеев Н.Н. Теория автоматического управления:
Учебное пособие. М.: Дизайн ПРО, 2002. 22. Автоматизация технологических процессов. Проектирование автоматизированных
систем: Учебное пособие/ Бабин А.И., Гусев О.А., Чесноков Ю.Н. Екатеринбург, ГОУ ВПО УГЛТУ, ГОУ ВПО УГЛТУ-УПИ, 2002.
23. Изаков Ф.Я., Ройтман А.Х. Задачник по теории автоматического управления. М.: Агропромиздат, 1991
24. Клюев А.С. Автоматическое регулирование. М.: Высшая школа,1986. Методические разработки кафедры.
1. Ордуянц, Г. Ж. Методические указания по подготовке к интернет-экзамену по теории автоматического управления. Направление ВПО 220300, 220200 [Текст] / Г. Ж. Ордуянц, С. П. Санников ; Урал. гос. лесотехн. ун-т, Каф. автоматизации производственных процессов. - Екатеринбург : УГЛТУ, 2010. - 24 с. 2. Ордуянц Г.Г., Еремян А.С., Тойбич В.Я. Типовые динамические звенья. Дифференциальные уравнения и передаточные функции звеньев. Методические указания для самостоятельной работы студентов. 3. Ордуянц Г.Г., Еремян А.С. Импульсные системы. Дискретные функции, уравнения и устойчивость импульсных систем. Методические указания для самостоятельной работы студентов. 4. Ковылов В.В. Расчет переходного процесса в системе автоматического регулирования. методические указания по курсовому проектированию. 5. Силукова Л.Ю., Федоров А.Н. Расчет переходных процессов в линейных системах автоматического управления на ЕС ЭВМ. 6. Ордуянц Г.Г., Еремян А.С. Задания по контрольным работам 1 и 2 и методические указания к ним по курсу «Теория автоматического управления» для студентов заочного отделения. 7. Ордуянц Г.Г., Шатунова Т.И. Операционное исчисление. 8. Ордуянц Г.Г. Нелинейные системы автоматического регулирования. Фазовые
![Page 9: ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ РАБОЧАЯ‘.3.Б.5_Б... · 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Рабочая программа составлена на](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022050416/5f8c5235fabe0e0cbf2ef1b2/html5/thumbnails/9.jpg)
портреты. Метод Льенара. Методические указания для практических занятий и самостоятельной работы для студентов спец. 2102.00. 9. Ордуянц Г.Г., Тойбич В.Я. Расчет устойчивости разомкнутых и замкнутых линейных САР. Методические указания по курсу ТАУ для студентов очной и заочной формы обучения спец 2102. 10. Ордуянц Г.Г., Тойбич В.Я. Расчет переходных процессов в линейных САР. Методические указания по курсу ТАУ для студентов очной и заочной форм обучения спец 2102.
3.3.2. Примерный перечень вопросов и заданий к зачету и/или тем рефератов,
докладов, курсовых работ (проектов)
Вопросы для государственного экзамена по курсу ТАУ. 1. Математические основы анализа и синтеза систем управления. Математическое описание объектов и
систем управления. 2. Типовые звенья САУ, их передаточные функции и характеристики. 3. Представление САУ через типовые звенья. Структурные преобразования САР и САУ. 4. Типовые регулирующие воздействия и законы регулирования. 5. Критерии устойчивости САР. 6. Методы определения показателей качества регулирования. Ошибки регулирования. 7. Методы расчета простейших САР, работающих с типовыми регуляторами (П, И, ПИ). 8. Нелинейные системы регулирования. Устойчивость и методы исследования нелинейных САР. 9. Импульсные системы управления. Методы анализа и синтеза импульсных САУ. Экзаменационные билеты по курсу ТАУ. Билет №1 1. Место теории управления в системе наук об управлении объектами и процессами. Краткий исторический очерк из истории развития теории управления. 2. Основные законы регулирования ПИ- и ПИД-регулирования. 3. Критерии устойчивости линейных САУ. Критерий Рауса-Гурвица. Билет №2 1. Типовые звенья САУ. Инерционное звено. 2. Соединения звеньев автоматики. Последовательное и параллельное соединения. 3. Критерии устойчивости линейных САУ. Критерий Михайлова. Билет №3 1. Математическое описание объектов управления. Математические модели вход-выход. Понятие о передаточной функции. Статические и динамические характеристики. Частотные характеристики. 2. Типовые звенья САУ. Звено 2-го порядка. Случай комплексных сопряженных корней. 3. Метод Z-изображений при расчете импульсных САУ. Основные теоремы Z-преобразований. Билет №4 1. Понятие и определение КЧХ (АЧХ), АЧХ, ФЧХ, МЧХ, ВЧХ, ЛАЧХ, ЛФЧХ. 2. Устойчивость линейных САУ. Критерий Вышнеградского. 3. Выбор типа регуляторов и определение оптимальных параметров настроек. Билет №5 1. Типовые звенья САУ. Пропорциональное и дифференцирующее звенья. 2. Встречно-параллельное соединение звеньев. Обратные связи, их виды, достоинства и недостатки. 3. Импульсные САР. Общие понятия. Импульсные фильтры. Билет №6 1. Типовые звенья САУ. Интегрирующее звено. 2. Одноемкостный объект с самовыравниванием и П-регулятором. 3. Математическое описание импульсных САР. Разностные уравнения и их решение.
![Page 10: ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ РАБОЧАЯ‘.3.Б.5_Б... · 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Рабочая программа составлена на](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022050416/5f8c5235fabe0e0cbf2ef1b2/html5/thumbnails/10.jpg)
Билет №7 1. Типовые звенья САУ. Интегро-дифференцирующее звено (τ>1, τ<1). 2. Критерии устойчивости линейных САУ. Критерий Найквиста. 3.Нелинейные САР. Характеристики нелинейных элементов. Особенности поведения нелинейных САР. Обзор методов расчета нелинейных систем. Билет №8 1. Типовые звенья САУ. Реальное (инерционно-дифференцирующее) дифференцирующее звено. 2. Основные законы регулирования П-, И-, ПИ-регулирования. 3.Критерий абсолютной устойчивости нелинейных систем Попова. Билет №9 1. Типовые звенья САУ. Форсирующее и запаздывающее звенья. 2. Соединения звеньев автоматики. Последовательное, параллельное и встречно-параллельное соединения звеньев. 3. Методы расчета нелинейных САУ. Метод кусочно-линейной аппроксимации. Билет №10 1. Типовые звенья САУ. Апериодическое звено 2-го порядка. 2. Реальные импульсные фильтры. Амплитудно-импульсный модулятор. 3. Случайные сигналы и их характеристики. Прохождение случайных сигналов через линейные звенья. Билет №11 1. Типовые звенья САУ. Звено 2-го порядка (корни вещественные и равные, корни чисто мнимые). 2. Построение областей устойчивости по одному параметру. Метод D-разбиения. 3. дискретные системы. Импульсные фильтры. Решетчатые функции. Билет №12 1. Методы расчета переходных процессов в линейных системах управления. Точные и приближенные методы (обзор с примерами). 2. Законы регулирования П-, И-, ПИ-, ПД- и ПИД-регулирования. 3. Частотные характеристики и критерии устойчивости импульсных САУ. Билет №13 1. Основные пказатели качества регулирования. 2. Синтез линейных систем управления. Корректирующее звенья. Последовательная и параллельная коррекции. 3. Анализ и элементы синтеза стахостических систем при стационарных случайных воздействиях. Билет №14 1. Интегральные оценки качества регулирования. 2. Одноемкостный объект с самовыравниванием и И-регулятором. 3. Задачи оптимального управления и критерии оптимальности. Билет №15 1. Ошибки регулирования по задающему воздействию. 2. Переходные процессы в импульсных системах управления. 3. Системы управления, оптимальные по быстродействию, по расходам энергии и ресурсов. Билет №16 1. Ошибки регулирования по возмущающему воздействию. 2. Методы расчета нелинейных САУ. Метод фазовых портретов. 3. Понятие об адаптивном управлении. Билет №17 1. Построение областей устойчивости линейных систем по одному параметру. 2. Методы расчета нелинейных САУ. Метод гармонической линеаризации. 3. Одноемкостный объект с самовыравниванием и ПИ-регулятором (корни вещественные и равные). Билет №18 1. Объекты регулирования и их характеристики. Емкость и коэффициент емкости, время разгона, запаздывания. Объекты одно- двух- и многоемкостные. 2. Реальные импульсные фильтры. Экстраполятор нулевого порядка.
![Page 11: ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ РАБОЧАЯ‘.3.Б.5_Б... · 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Рабочая программа составлена на](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022050416/5f8c5235fabe0e0cbf2ef1b2/html5/thumbnails/11.jpg)
3. методы расчета нелинейных систем. Метод гармонического баланса. Билет №19 1. Экспериментальные методы определения параметров передаточных функций объектов управления. 2. Критерии устойчивости импульсных систем. 3. Оценка поведения нелинейных систем по фазовым портретам. Метод изоклин. Билет №20 1. Построение кривой разгона по импульсной переходной характеристике. 2. Применение метода гармонической линеаризации при расчете амплитуды и частоты автоколебаний в нелинейной системе управления. 3. Устойчивость импульсных систем. Критерий устойчивости. Билет №21 1. Одноемкостный объект с самовыравниванием и ПИ-регулятором (корни комплексные и сопряженные). 2. Законы регулирования П-, И-, ПИ-, и ПИД- регулирования. 3. Критерий абсолютной устойчивости нелинейных систем Попова. Билет №22 1. Основные показатели качества регулирования в линейных САУ. 2. Устойчивость линейных систем. Критерий устойчивости. Повышение устойчивости. 3. Задачи оптимального управления. Системы управления, оптимальные по быстродействию, по расходам ресурсов и энергии. Билет №23 1. Переходные процессы в импульсных системах. Качество работы импульсных СУ. 2. Устойчивость нелинейных систем. Первый и второй методы Ляпунова. Частотный метод исследования абсолютной устойчивости. 3. Понятие об адаптивном управлении. Билет №24 1. Показатели качества регулирования в линейных САУ. 2. Фазовые портреты нелинейных систем. Фазовая скорость. Оценка поведения нелинейных систем по фазовому портрету. 3. Критерий устойчивости линейных систем. Критерий Найквиста. Билет №25 1. Устойчивость линейных систем. Критерии устойчивости. Логарифмический критерий устойчивости. 2. Построение переходной функции по вещественной частотной характеристике. Метод трапеций. 3. Методы расчета нелинейных систем. Метод кусочно-линейной аппроксимации (метод припасовок).
![Page 12: ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ РАБОЧАЯ‘.3.Б.5_Б... · 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Рабочая программа составлена на](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022050416/5f8c5235fabe0e0cbf2ef1b2/html5/thumbnails/12.jpg)
КАРТА обеспеченности учебно-методической литературой дисциплины
«Б.3.Б.5 Теория автоматического управления (ТАУ)» «Б.3.Б.6 Теория автоматического управления (ТАУ)»
Вид занятий
Наименование основной учебно-
методической литературы
Вид литературы:
(учебник, учебное пособие)
Авторы Год издания
Количество экземпляров
в библиотеке УГЛТУ
Процент обеспеченности контингента студентов
В библиотеке УГЛТУ имеются учебники и учебные пособия: [1] — хх экз.;
4. Средства обеспечения освоения дисциплины 4.1. Пакет программ для моделирования преобразователей и измерительная техника на
VisSim, MatLAB. 4.2. Пакет программ для моделирования преобразователей и измерительная техника на
Multisim. 5. Материально-техническое обеспечение дисциплины 5.1. Лаборатория вычислительной техники. 5.2. Локальная сеть персональных компьютеров, принтеры.