Программа дисциплины «Основы управления техническими системами»  для направления 211000. 62 «Конструирование и технология электронных средств» icon

Программа дисциплины «Основы управления техническими системами»  для направления 211000. 62 «Конструирование и технология электронных средств»



НазваниеПрограмма дисциплины «Основы управления техническими системами»  для направления 211000. 62 «Конструирование и технология электронных средств»
Дата конвертации25.06.2013
Размер175.97 Kb.
ТипПрограмма дисциплины
скачать >>>

Правительство Российской Федерации


Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования
"Национальный исследовательский университет
"Высшая школа экономики"



Факультет «Радиоэлектроники и телекоммуникаций»

Программа дисциплины «Основы управления техническими системами»




для направления 211000.62 «Конструирование и технология электронных средств», бакалавр


Автор программы:

Увайсов Сайгид Увайсович, д.т.н, профессор


Одобрена на заседании кафедры Радиоэлектроники и телекоммуникации «___»____________ 2012 г


Зав. кафедрой С.У.Увайсов


Рекомендована секцией УМС [Введите название секции УМС «___»____________ 2012 г

Председатель [Введите И.О. Фамилия]


Утверждена УС факульте «Радиоэлектроники и телекоммуникаций» «___»_____________2012 г.


Ученый секретарь [Введите И.О. Фамилия] ________________________ [подпись]


Москва, 2012

^ Настоящая программа не может быть использована другими подразделениями университета и другими вузами без разрешения кафедры-разработчика программы.



  1. Цели и задачи дисциплины.


Целью дисциплины является ознакомление студентов с общими принципами построения и расчета автоматических систем и обучение их системному подходу к проектированию систем автоматического управления (САУ).

Предметом курса является теория и практика автоматического управления, а также принципы и методы анализа и синтеза систем автоматики и автоматического контроля, регулирования и управления.

В курсе рассматривается шесть тем:

  • Основы теории автоматического управления

  • Основные виды САУ

  • Анализ САУ

  • Устойчивость САУ

  • Качество работы САУ

  • Синтез САУ

Внимание уделяется также вопросам контроля, как объектов управления, так и самих САУ.


Дисциплина готовит специалиста к решению следующих профессиональных задач:

  • Анализ технического задания на проектирование САУ;

  • Разработка структур систем управления на основе элементарных звеньев;

  • Математическое описание и моделирование систем управления и регулирования;

  • Анализ устойчивости САУ;

  • Синтез систем управления на основе современных методов автоматизированного проектирования;


2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.


В результате изучения дисциплины при решении профессиональных задач инженер должен знать:

  • Принципы построения САУ;

  • Методы анализа и синтеза САУ в установившихся и переходных режимах;

  • Методы оценки устойчивости линейных и нелинейных, непрерывных и дискретных САУ;

  • Классические и современные методы коррекции динамики САУ;

  • Основные критерии оптимизации САУ и систем автоматического контроля и регулирования в условиях реально существующих ограничений;

В результате изучения дисциплины при решении профессиональных задач инженер должен уметь:

  • Определять закон управления в виде структуры определенным образом связанных типовых динамических звеньев;

  • Оценивать характеристики и параметры САУ в соответствии с заданными требованиями по точности;

  • Выбирать характеристики и параметры САУ в соответствии с заданными требованиями по точности;

  • Выбирать структуру корректирующего устройства в соответствии с существующими возможностями его технической реализации;

  • Осуществлять анализ устойчивости исходной и скорректированной САУ;

  • Проектировать системы управления с использованием современных программных средств;

Учебный материал дисциплины необходим не только как самостоятельные знания, но и для лучшего понимания других дисциплин.


^ 3. Объем дисциплины и вид учебной работы.


Вид учебной работы

Всего часов

Семестр

Общая трудоемкость дисциплины

110

7

Аудиторные занятия

51

7

Лекции (Л)

34

7

Практические занятия (ПЗ)

17

7

Лабораторные работы (ЛР)




7

Курсовой проект




7

Самостоятельная работа

59




Вид итогового контроля

экзамен

7


^ 4. Содержание дисциплины


4.1 .Разделы дисциплины и виды занятий

№ п/п

Раздел дисциплины

Аудиторные занятия







лекции

ПЗ (или С)

ЛР

1

2

3

4

5

1

Основы теории автоматического управления

*

*




2

Основные виды САУ

*

*




3

Анализ САУ

*

*




4

Устойчивость САУ

*

*




5

Качество работы САУ

*

*




6

Синтез САУ

*

*





4.2.Содержание разделов дисциплины.


Раздел «Основы теории автоматического управления» (3 ч.) Основные понятия и определения автоматики; тенденции развития автоматики и систем автоматического управления; классификация систем автоматического управления, контроля и регулирования; принципы обратной связи. Стационарные и нестационарные системы автоматического управления.

Раздел «Основные виды САУ» (3 ч.) Линейные и нелинейные системы автоматического управления. Цифровые системы автоматического управления.

Раздел «Анализ САУ» (8 ч.) Обобщенная структура и дифференцированные уравнения САУ; преобразование Лапласа; переходная и импульсная функции; расчет выходного процесса САУ при детерминированном тестовом воздействии. Типовые динамические звенья САУ и их характеристики; виды соединений звеньев в структурах САУ. Метод расчета передаточной функции САУ с произвольной структурой; многомерные САУ; принцип суперпозиции. Анализ контролепригодности САУ; основные показатели контролепригодности; выбор обобщенного показателя контролепригодности; взаимосвязи между контролепригодностью и ремонтопригодностью САУ; между котролепригодностью и безотказностью САУ.

Раздел «Устойчивость САУ» (6 ч.) Понятие устойчивости САУ; постановка задачи устойчивости; запасы устойчивости; критерии устойчивости. Критерии устойчивости Гаусса -Гурвица; Критерии устойчивости Михайлова и Найквиста. Оценка устойчи­вости по логарифмическим частотным характеристикам САУ; Критерий Сешу - Уоксмена обеспечения контролепригодности САУ по годографу час­тотной характеристики.

Раздел «Качество работы САУ» (4 ч.) Постановка задачи и анализ качества работы САУ; Показатели качества переходного процесса; частотные показатели качества. Точность работы линейной САУ при детерминированных случайных воздействиях.

Раздел «Синтез САУ» (10 ч.) Проектирование САУ с желаемыми передаточными функциями и требуемым уровнем контролепригодности; синтез САУ с заданной структурой; синтез САУ по критерию минимума среднеквадратической ошибки; оптимальная функция Синера и Калмана - Бьюси. Принципы построения средств контроля САУ; встроенные и внешние средства контроля. Определения структуры и состава системы контроля. Определения множества контролируемых параметров САУ и объекта управления. Определения множества эффективных тестовых воздействий для САУ; Выбор информативных контрольных точек в САУ. Обобщенная структура система автоматизированной системы контроля САУ.


Понедельный план проведения занятий - лекционных и практических.


№ п/п

Лекции

(часы)

ПЗ (или С)

(часы)

ЛР

(часы)




1

Основные понятия и опре­деления автоматики; тен­денции развития автоматики и систем автоматического управления; классификация систем автоматического управления, контроля и регулирования; принципы обратной связи.

2

ПЗ

№ 1

2










2

Стационарные и нестацио­нарные системы автомати­ческого управления.

2
















3

Линейные и нелинейные системы автоматического управления.

2

ПЗ

№2

2










4

Цифровые системы автома­тического управления.

2
















5

Обобщенная структура и дифференцированные уравнения САУ; преобразование Лапласа; переходная и импульсная функции; расчет переходного процесса САУ при детерминированном тестовом воздействии.

2

ПЗ

№3

2










6

Типовые динамические звенья САУ и их характе­ристики; виды соединений звеньев в структурах САУ.

2
















7

Анализ контролепригодности САУ; основные показатели контролепригодности; выбор обобщенного показателя контролепригодности; взаимосвязи между контролепригодностью и ремонтопригодностью САУ; между котролепригодностью и безотказностью САУ.

2

ПЗ

№4

2










8

Понятие устойчивости САУ; постановка задачи устойчивости; запасы устойчивости; критерии устойчивости.

2
















9

Критерии устойчивости Гаусса — Гурвица; Критерии устойчивости Михайлова и Найквиста.

2

ПЗ

№5

2










10

Оценка устойчивости по логарифмическим частотным характеристикам САУ; Критерий Сешу — Уоксмена обеспечения контролепри­годности САУ по годографу частотной характеристики.

2
















11

Постановка задачи и анализ качества работы САУ; По­казатели качества переходного процесса; частотные показатели качества.

2

ПЗ

№6

2










12

Точность работы линейной САУ при детерминированных случайных воздействиях.

2
















13

Проектирование САУ с же­лаемыми передаточными функциями и требуемым уровнем контролепригодности; синтез САУ с заданной структурой; синтез САУ по критерию минимума среднеквадратической ошибки; оптимальная функция Синера и Калмана - Бьюси.

2

ПЗ

№7

2










14

Принципы построения средств контроля САУ; встроенные и внешние средства контроля. Опреде­ления структуры и состава системы контроля.

2
















15

Определения множества контролируемых параметров САУ и объекта управления.

2

ПЗ

№8

2










16

Определения множества эффективных тестовых воздействий для САУ; Выбор информативных контрольных точек в САУ.

2
















17

Обобщенная структура системы автоматизированного контроля САУ.

2

ПЗ

№9

1




.,





^ 5. Практические занятия.


№ п/п

№ раздела дисциплины

Тема практического занятия

1

1

Классификация систем автоматического управления, контроля и регулирования

2

2

Линейные и нелинейные системы автоматического управления

3

3

Расчет переходного процесса САУ при детерминированном тестовом воздействии

4

3

Основные показатели контролепригодности

5

4

Критерии устойчивости САУ

6

5

Показатели качества переходного процесса

7

6

Проектирование САУ с желаемыми передаточными функциями

8

6

Определения множества контролируемых параметров

САУ

9

6

Системы автоматизированного контроля


^ 6. Самостоятельная работа.


Изучение лекционного материала. Изучение учебно-методических материалов по дисциплине. Практическое освоение работы с программным комплексом АСОНИКА и его применением для автоматизированного проектирования САУ. Подготовка и оформление отчета по самостоятельной работе. Подготовка к экзамену.


^ 7. Учебно - методическое обеспечение дисциплины.


7.1 .Рекомендуемая литература.

а) Основная:

Учебные материалы по курсу включают конспект лекций на машинном носителе, выполненные в виде гипертекстового документа, а также:

1. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. -М.: Наука, 1972.

2. Болнокин В.Е., Чинаев П.И. Анализ и синтез САУ с помощью ЭВМ,-М.: Радио и связь, 1985.

3. Воронов А.А. Устойчивость, управляемость, наблюдаемость. -М.: Наука, 1979.

4. Чинаев П.И. Старостин А.К. Автоматическое управление.- М.: Бланкиздат, 1996.

5. Мееров М.В. Синтез структур систем автоматического регулирования высокой точности.- М.: Физматгиз, 1969.

6. Нетушил А.В. Теория автоматического управления. -М.: Высшая школа, 1976.

7. Понтрягин Л.С. и др. Математическая теория оптимальных процессов.- М: Наука, 1969.

8. Воронов А.А. Устойчивость, управляемость, наблюдаемость. -М.: Наука, 1979.

9. Айзерман М.А. Теория автоматического регулирования. -М.: Наука, 1966.

10. Яковлев В.Б. и др. Адаптивные системы автоматического управления. -Л.: ЛГУ, 1984.

11. Бесекерский В.А., Изранцев В.В. Системы автоматического управления с микро ЭВМ.-М.: Наука, 1987.


б) Дополнительная:

1. Радиоэлектронные автоматические системы контроля /Под редакцией В.В. Сретенского. — М: Сов. Радио, 1978, 384 с.

2. Ксенз СП, Диагностика и ремонтопригодность радиоэлектронных средств. — М: Радио и связь, 1989, 248 с.

3. Кофанов Ю.Н., Увайсов СУ., Долматов А.В. Информационная техно­логия тепловизионного контроля радиоэлектронных средств. — М.: МГИЭМ, 2001, 98 с.


7.2.Средства обеспечения дисциплины:

- расчетные компьютерные программы: Программный комплекс АСОНИКА, PSpice

- обучающие компьютерные программы


8. Материально — техническое обеспечение дисциплины: лаборатория секции «Надежность и качество» кафедры РЭТ:

- парк персональных компьютеров, объединенных в локальную сеть лаборатории с выходом в корпоративную сеть НИУ ВШЭ и глобальную сеть Internet.




Похожие:

Программа дисциплины «Основы управления техническими системами»  для направления 211000. 62 «Конструирование и технология электронных средств» iconДокументи
1. /211000.62 Конструирование и технология электронных средств Проектирование и технология...
Программа дисциплины «Основы управления техническими системами»  для направления 211000. 62 «Конструирование и технология электронных средств» iconДокументи
1. /211000.62 Конструирование и технология электронных средств Проектирование и технология...
Программа дисциплины «Основы управления техническими системами»  для направления 211000. 62 «Конструирование и технология электронных средств» iconПрограмма дисциплины Численные методы в проектировании электронных средств  для направления/ специальности 211000 «Конструирование и технология электронных средств»

Программа дисциплины «Основы управления техническими системами»  для направления 211000. 62 «Конструирование и технология электронных средств» iconПрограмма дисциплины Прикладная механика  для направления 211000. 62 «Конструирование и технология электронных средств»

Программа дисциплины «Основы управления техническими системами»  для направления 211000. 62 «Конструирование и технология электронных средств» iconПрограмма дисциплины «Математические методы в электродинамике»  для направления 211000. 68 «Конструирование и технология электронных средств»

Программа дисциплины «Основы управления техническими системами»  для направления 211000. 62 «Конструирование и технология электронных средств» iconПрограмма дисциплины «Математические методы в электродинамике»  для направления 211000. 68 «Конструирование и технология электронных средств»

Программа дисциплины «Основы управления техническими системами»  для направления 211000. 62 «Конструирование и технология электронных средств» iconПрограмма дисциплины «Технологические процессы микроэлектроники»  для направления 211000. 62 «Конструирование и технология электронных средств»

Программа дисциплины «Основы управления техническими системами»  для направления 211000. 62 «Конструирование и технология электронных средств» iconПрограмма дисциплины «Математические методы в прикладной электродинамике»  для направления 211000. 68 «Конструирование и технология электронных средств»

Программа дисциплины «Основы управления техническими системами»  для направления 211000. 62 «Конструирование и технология электронных средств» iconПрограмма дисциплины «Техническая диагностика электронных средств»  для направления 211000. 62 «Конструирование и технология электронных средств»
Целью изучения дисциплины является формирование у магистрантов базовых знаний по оценке текущего технического состояния радиоэлектронных...
Программа дисциплины «Основы управления техническими системами»  для направления 211000. 62 «Конструирование и технология электронных средств» iconПрограмма дисциплины «Методы и средства технической диагностики электронных средств»  для направления 211000. 62 «Конструирование и технология электронных средств»
Целью изучения дисциплины является формирование у магистрантов базовых знаний по оценке текущего технического состояния радиоэлектронных...
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©rushkolnik.ru 2000-2015
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы