Пояснительная записка. Цель преподавания дисциплины. Автоматика занимает важное место в системе подготовки

Цель преподавания дисциплины. Автоматика занимает важное место в системе подготовки специалистов, связанных с управлением техническими системами. Целью преподавания дисциплины «Автоматика» является изучение студентами общих принципов построения систем автоматического управления, методов их анализа и расчета.

Задачи изучения дисциплины:

- изучение принципов построения современных систем автоматического управления, общих требований, предъявляемых к системам, задач, решаемых устройствами управления в технических системах;

- ознакомление со статическими и динамическими характеристиками систем, приобретение знаний по определению характеристик, составлению и преобразованию структурных схем;

- изучение методов анализа качества процессов управления, расчет статических и динамических ошибок систем при различных воздействиях;

- изучение методов исследования устойчивости систем;

- применение различных способов коррекции, обеспечивающих заданные требования к системам управления.

В результате изучения дисциплины обучаемый должен:

знать:

– принципы регулирования и управления в технических системах;

– способы анализа технических систем, законы управления и некоторые методы их синтеза;

уметь:

– анализировать динамические свойства технических систем с автоматическим управлением;

– обоснованно принимать решения о реализации выбранных законов управления, планировать и осуществлять проверку принятых решений.

иметь представление о перспективных направлениях развития теории автоматического управления.

Перечень дисциплин, усвоение которых необходимо для изучения данной дисциплины.

№ пп	Название дисциплины
1. 2. 3.	Высшая математика Основы алгоритмизации и программирования Теория электрических цепей

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Название тем лекционных занятий, их содержание, объем в часах

№ пп	Название темы	Содержание	Всего часов (ауд.) по дневн. форме обучения	Всего часов (ауд.) по заочной форме обучения	Контролируемая самостоятельная работа студентов
1.	Введение. Краткие сведения об автоматике	Понятие об автоматическом управлении. Основные задачи дисциплины «Автоматика». Роль дисциплины «Автоматика» в подготовке специалиста с высшим образованием		―
2.	Общие сведения о системах автоматического управления	Основные понятия и определения. Принципы управления. Классификация. Примеры систем автоматического управления		―
3.	Математическое описание звеньев систем	Модели вход-выход: дифференциальные уравнения, передаточные функции, временные и частотные характеристики
4.	Математическое описание систем	Построение структурных схем систем. Соединения звеньев: последовательное, параллельное, с обратной связью. Передаточные функции и частотные характеристики систем
5.	Процессы в системах	Общее описание процессов. Типовые воздействия. Показатели качества. Вычисление процессов: аналитические методы и расчет на ЭВМ		―
6.	устойчивость процессов в системах	Понятие устойчивости линейных систем. Алгебраические и частотные критерии устойчивости. Построение областей устойчивости		―
7.	Точность систем	Понятие точности. Установившиеся ошибки. Ошибки при произвольном и гармоническом воздействиях		―
8.	Оценки качества переходных процессов систем	Показатели качества переходного процесса		―
9.	Уравнения состояния систем	Описание систем управления с помощью уравнений состояния. формы уравнений состояния. Управляемость и наблюдаемость систем		―
10.	Синтез систем	Постановка задачи синтеза. корректирующие устройства. Частотный метод синтеза. Модальный метод синтеза. Использование компьютерного моделирования
11.	Общие сведения о дискретных системах	Классификация дискретных систем по виду квантования сигналов. Обобщенные структурные схемы дискретных систем. Примеры дискретных систем		―
12.	Математическое описание дискретных систем	решётчатые функции, разностные уравнения, дискретное преобразование Лапласа. Представление и восстановление данных в импульсной системе. Передаточные функции и частотные характеристики импульсных систем
13.	Процессы в импульсных системах и их устойчивость	Общее описание процессов. Переходная функция импульсной системы и способы ее вычисления. Устойчивость систем		―
14.	Точность импульсных систем	Точность импульсных систем при различных воздействиях. Сохранение импульсной системой порядка астатизма непрерывной части		―
15.	Оценки качества импульсных систем	Корневые, суммарные и частотные оценки качества импульсных систем		―
16.	Уравнения состояния импульсных систем	Уравнения состояния и схемы моделирования дискретных систем. формы уравнений состояния систем. Управляемость и наблюдаемость импульсных систем		―
17.	Синтез импульсных систем	Замена импульсной системы эквивалентной непрерывной системой. Особенности дискретной коррекции
18.	Общие сведения о нелинейных системах	Основные типы нелинейностей. Классификация и примеры нелинейных систем. Методы исследования нелинейных систем		―
19.	Метод фазовой плоскости	Фазовые портреты. Особые точки равновесия системы. Предельные циклы. Скользящие режимы в нелинейных системах
20.	Метод припасовывания	Сущность метода припасовывания. Условия применимости		―
21.	Метод гармонической линеаризации	Сущность метода. Вычисление коэффициентов гармонической линеаризации. Определение симметричных колебаний
22.	Устойчивость процессов в нелинейных системах	Основные понятия и определения. Анализ устойчивости на основе теорем А.М. Ляпунова и метода В.М. Попова		―
23.	Переходные процессы в нелинейных системах	Построение переходного процесса методом фазовой плоскости. Компьютерное моделирование переходного процесса		―
24.	Коррекция нелинейных систем	Коррекция с помощью обратной связи. Вибрационная линеаризация		―
25.	Оптимальные системы	Оптимизация параметров. Синтез оптимальных регуляторов по квадратичному критерию качества. Оптимизация законов управления. Синтез регуляторов по условиям быстродействия
26.	Адаптивные системы	Системы с адаптацией к внешним воздействиям. Системы с адаптацией к динамическим характеристикам объекта управления. Экстремальные системы		―
27.	Заключение. Перспективы развития автоматического управления	Понятие об интеллектуальных системах. Системы с нечеткой логикой. Нейронные сети в системах управления		―
Итого:

2. ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ, ИХ СОДЕРЖАНИЕ
И ОБЪЁМ В ЧАСАХ

Дата добавления: 2015-07-25