Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Аннотация программы учебной дисциплины. Теория автоматического управления



Теория автоматического управления

Цель и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является получение фундаментального образования, способствующего формированию востребованных специалистов.

Задачами дисциплины являются:

- раскрытие принципов работы систем автоматического управления;

- овладение основными понятиями и терминами;

- изучение методов, применяемых в теории автоматического управления.

- задача анализа устойчивости систем автоматического управления;

- задача анализа точности САУ;

- задача экспериментального исследования САУ.

 

Требования к уровню освоения содержания дисциплины

Изучение дисциплины способствует формированию следующих компетенций (ФГОС 161100):

владеет целостной системой научных знаний об окружающем Мире, способен ориентироваться в ценностях бытия, жизни, культуры (ОК–1);

способен использовать базовые положения математики, естественных, гуманитарных и экономических наук при решении социальных и профессиональных задач (ОК–2);

способен участвовать в работе над инновационными проектами, используя базовые методы исследовательской деятельности (ПК–4);

способен понимать значение поставленных проектно-конструкторских и производственных задач на основе анализа и изучения литературных (традиционных и электронных) источников, использования прогнозов развития смежных областей науки и техники с учетом позиций и мнений других специалистов (ПК-5);

проводить технические расчеты по проектам, технико-экономического и функционально-стоимостного анализа эффективности проектируемых изделий и конструкций (ПК-9);

готов представлять результаты исследования в формах отчетов, рефератов, публикаций и публичных обсуждений (ПК-11);

способен понимать значение поставленных производственно-технологических задач на основе анализа и изучения литературных (традиционных и электронных) и патентных источников, использования прогнозов развития смежных областей науки и техники с учетом позиций и мнений других специалистов (ПК-16);

 

В результате изучения дисциплины студент должен

знать:

- основные понятия, принципы, методы анализа и синтеза современных систем автоматического управления,

 

уметь:

- осуществлять анализ и синтез систем автоматического управления с использованием современных подходов, в том числе с использованием вычислительной техники

 



владеть:

- навыками расчета основных характеристик систем автоматического управления;

- навыками практического использования принципов, законов, методов теории автоматического управления для анализа и синтеза как линейных, так и нелинейных автоматических.

 

 

Содержание дисциплины.

1. основные понятия теории управления

1.1. Понятие об управлении. Система автоматического управления

1.2. Краткий очерк развития ТАУ.

2. классификация систем управления (СУ). Поведение объектов и СУ

2.1. Классификация САУ.

2.2. Виды воздействия в САУ.

2.3. Типовые воздействия САУ.

2.4. Принципы построения систем автоматического управления.

2 5. Примеры составления функциональных схем.

3. информация и принципы управления

Процессы управления в САУ.

4. примеры СУ техническими, экономическими и организационными

объектами

4.1. Примеры САУ

4.2. Система регулирования напряжения генератора.

4.3. Система регулирования числа оборотов двигателя.

5. задачи теории управления; линейные непрерывные модели и характеристики СУ

5.1. Задачи ТАУ.

5.2. Математическое описание линейных стационарных САУ.

5.3. Способы математических описаний САУ.

5.4. Пример поэлементного описания САУ.

5.5. Математическое описание САУ с помощью уравнений, разрешаемых относительно выходных переменных.

6. модели вход-выход: дифференциальные уравнения, передаточные функции, временные и частотные характеристики

6.1. Решение дифференциальных уравнений линейных стационарных САУ.

6.2. Свободный и вынужденный режим движения САУ.

6.3. Пример.

6.4. Передаточная функция.

6.5. Временные характеристики САУ.

6.6. Связь между переходной характеристикой и импульсной переходной функцией.

6.7. Интегральная связь выходной координаты с входной.



6.8. Частотные характеристики линейных САУ.

6.9. Минимально-фазовые звенья и системы.

6.10. Логарифмические частотные характеристики.

7. Типовые звенья САУ.

7.1. Статические и динамические звенья.

7.2. Безынерционное (усилительное) звено.

7.3. Интегрирующее звено.

7.4. Апериодическое звено.

7.5. Дифференцирующее звено

7.6. Форсирующее звено.

7.7. Колебательное звено.

7.8. Форсирующее звено 2-ого порядка.

7.9. Неустойчивые и не минимально-фазовые звенья

8. модели вход-состояние-выход

8.1.Математический аппарат описания систем во временной области.

8.2.Пространство состояний системы.

8.3.Уравнения состояния системы.

8.4.Определение передаточных функций многомерных систем.

 

9. преобразования форм представления моделей

9.1. Структурный анализ непрерывных линейных САУ.

9.2. Правила переноса точки съема.

9.3. Пример.

9.4. Передаточные функции разомкнутой и замкнутой систем.

9.5. Передаточные функции статических и астатических систем (первый порядок).

9.6. Общий случай.

 

10. анализ основных свойств линейных СУ: устойчивости, инвариантности, чувствительности, управляемости и наблюдаемости

10.1. Понятие устойчивости.

10.2. Условия устойчивости.

10.3. Алгебраические критерии устойчивости.

10.3.1. Общие положения.

10.3.2. Критерий Рауса.

10.3.3. Критерий Гурвица.

10.3.4. Пример.

10.4. Частотные критерии устойчивости.

10.4.1 Частотные критерии устойчивости (общие положения).

10.4.2. Критерий устойчивости Михайлова.

10.4.3. Критерий устойчивости Найквиста. Критерий Найквиста для астатических систем. Частотный критерий устойчивости по числу

пересечений АФЧХ разомкнутой системы вещественной оси на участке – ∞ - 1.

10.4.4. Частотный критерий устойчивости по ЛАФЧХ. Запасы

устойчивости.

10.5. Исследование устойчивости систем 1-3-го порядков.

10.6. Д-разбиение.

10.7. Выделение областей устойчивости.

10.8. Принцип инвариантности и комбинированные системы.

10.9. Управляемость и наблюдаемость.

 

11. качество переходных процессов в линейных СУ

11.1. Критерии качества САУ.

11.2. Вынужденные процессы и точность САУ в типовых режимах.

11.5. Гармонический входной сигнал.

11.6. Астатическая система.

11.7. Ошибка в САУ.

11.7.1. Ошибка при движении с постоянной скоростью.

11.7.2. Ошибка при движении с постоянным ускорением.

11.7.3. Ошибка при гармоническом задающем воздействии.

11.8. Коэффициенты ошибок.

11.8.1. Произвольный входной сигнал.

11.8.2. Пример вычисления коэффициентов ошибок.

11.8.3. Применение коэффициентов ошибок при постоянном задающем воздействии.

11.8.4. Применение коэффициентов ошибок при линейном задающем воздействии.

11.9. Методы построения процесса регулирования.

11.9.1. Общие положения.

11.9.2. Частотный метод построения процесса регулирования.

11.9.3. Численный расчет процесса регулирования.

11.9.4. Случай наличия разрывов в входном сигнале

11.10. Косвенные оценки процессов в линейных непрерывных стационарных системах уравнения.

11.10. 1. Общие положения.

11.10. 2. Оценка процесса регулирования по частотным характеристикам

11.10. 3. Косвенные оценки, связанные с распределением полюсов пере

даточной функции замкнутой системы.

11.10. 4. Вещественные корни.

11.10.5. Комплексные корни.

12. задачи и методы синтеза линейных СУ

12.1. Общие положения.

12.2. Способы включения корректирующих устройств.

12.3. П, И, ПИ, ПИД управляющие устройства.

12.4. Синтез корректирующих устройств САУ методом ЛАЧХ.

12.4.1. Общие положения.

12.4.2. Передаточная функция и частотная характеристика оптимальной

системы.

12.4.3. Построение желаемой ЛАЧХ.

12.4.4. Определение структуры и параметров корректирующего

устройства.

13. линейные дискретные модели СУ: основные понятия об импульсных СУ, классификация дискретных СУ

13.1. Основные понятия об импульсных системах управления

13.2. Импульсный элемент и его уравнения

13.3. Уравнения и передаточные функции разомкнутых импульсных систем.

13.4. Вычисление Z-передаточных функций.

13.5. Уравнения и передаточные функции замкнутых импульсных систем.

 

14. анализ и синтез дискретных СУ

14.1. Частотные характеристики дискретных систем.

14.2. Вычисление частотных характеристик дискретных систем.

14.3. Частотные свойства импульсных систем.

14.4. Устойчивость импульсных систем.

14.5. Алгебраические критерии устойчивости импульсных систем.

14.6.Частотные критерии устойчивости импульсных систем.

14.7 Анализ дискретных систем с использованием пространства состояний.

14.9. Синтез цифровых автоматических систем.

14.10. Синтез последовательных аналоговых регуляторов.

14.11. Синтез цифровых САУ с цифровыми регуляторами

 

15. нелинейные модели СУ

15.1. Понятие нелинейной системы.

15.2. Статические нелинейности.

15.3. Динамические нелинейности.

16.анализ равновесных режимов, методы линеаризации нелинейных моделей

16.1. Уравнения нелинейной системы.

16.2. Условия для определения положений равновесия.

16.3. Исследование характера особых точек. Метод изоклин.

16.4. Устойчивый и неустойчивый предельные циклы.

16.5. Общие особенности процессов в нелинейных системах. Автоколебания

системы.

17. анализ поведения СУ на фазовой плоскости

17.1. Метод фазового пространства.

17.2. Правило для направления движения по фазовым траекториям.

17.3. Затухающий колебательный процесс.

17.4. Расходящийся колебательный процесс.

17.5. Периодический процесс.

17.6. Монотонный затухающий (расходящийся) процесс.

18. устойчивость положений равновесия: первый и второй методы Ляпунова, частотный метод исследования абсолютной устойчивости

18.1. Устойчивость положений равновесия: первый и второй методы Ляпунова

18.2. Уравнения возмущённого движения.

18.3. Геометрическая интерпретация движений системы.

18.4. Определение понятия устойчивости по Ляпунову.

18.5. Асимптотическая устойчивость.

18.6. Абсолютная устойчивость.

18.7. Функции Ляпунова.

18.8. Теоремы Ляпунова.

18.9. Постановка задачи.

18.10 .Теорема Попова.

18.11. Критерий абсолютной устойчивости.

18.12. Пример получения условия абсолютной устойчивости,

19. исследование периодических режимов методом гармонического баланса

19.1.Основы метода гармонической линеаризации.

19.2.Свойство фильтра линейной части системы.

19.3.Симметричные и несимметричные колебания.

19.4.Гармонически линеаризованное уравнение замкнутой системы.

19.5.Исследование устойчивости периодического решения.

19.6. Примеры определения параметров и устойчивости периодических колебаний.

 

 


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2019 год. Все права принадлежат их авторам!