Учебная программа профилирующей дисциплины «Управление техническими системами»

Вид материала

Программа

Содержание Учебная программа

Подобный материал:

• Рабочая программа учебной дисциплины "управление техническими системами (специальные, 166.5kb.
• Управление техническими системами, 228.86kb.
• Образовательный стандарт высшего профессионального образования Алтгту. Введен, 284.38kb.
• Рабочая учебная программа дисциплины специальности 43 01 02 "Электроэнергетические, 83.23kb.
• Учебный план профессиональной переподготовки по направлению 220200 «Автоматизация, 62.53kb.
• Программа дисциплины для специальности 111201 Ветеринария по квалификации специалиста, 452.7kb.
• Программа проведения письменного экзамена по «Теории менеджмента» с абитуриентами,, 61.66kb.
• Программа дисциплины Управление развитием информационных систем для специальности 080801., 89.87kb.
• Учебно-методический комплекс дисциплины опд. Ф. 09. «Управление системами и процессами», 1084.9kb.
• Программа дисциплины Организация аутсорсинга для направления 080700. 68 «Бизнес-информатика», 120.5kb.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ


МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)


П Р О Г Р А М М А

ВСТУПИТЕЛЬНОГО Э К З А М Е Н А

В МАГИСТРАТУРУ ПО НАПРАВЛЕНИЮ


141100 Энергетическое машиностроение

Программа подготовки: Исследование и проектирование автоматизированных гидравлических и пневматических систем, машин и агрегатов


ПРОФИЛИРУЮЩАЯ ДИСЦИПЛИНА


Управление техническими системами


Директор института «Утверждаю»

Энергомашиностроения и

механики СЕРКОВ С.А.


Зав. кафедрой Гидромеханики

и гидравлических машин ГРИБКОВ А.М.


УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА

ПРОФИЛИРУЮЩЕЙ ДИСЦИПЛИНЫ


«Управление техническими системами»


1.1. Содержание теоретических разделов дисциплины


Социальная потребность в использовании, совершенствовании и создании новых автоматических систем (АС). Системный подход к исследованию и проектированию АС. Иерархия систем автоматического управления (САУ) и регулирования (САР). Понятие мегасистемы, надсистемы, системы, подсистемы, элементов АС. Свойство интегративности. Понятие «жизненной» среды и цикла функционирования технических систем.

Переменные состояния и параметры АС. Воздействия, ограничения, стратегия управления. Показатели назначения и характерные показатели качества гидрофицированных (ГФ) АС. Общая характеристика этапов разработки АС вообще и ГФ АС, в частности. Формальные и эвристические процедуры в задачах синтеза гидросистем. Физические и технические противоречия. Компромиссные решения.

Два способа описания динамики АС. Метод переменных состояния (ПС). Основы математического аппарата.

Исследование обыкновенных линейных АС (Л/АС) с помощью передаточных функций и структурных схем. Составление исходных уравнений состояния элементов АС и их линеаризация. Особенности данных процедур для типовых устройств ГФС. Понятие динамического звена. Операционное исчисление в теории АС. Передаточные функции. Временные и частотные характеристики.

Дифференциальные уравнения динамики АС. Передаточные функции разомкнутой и замкнутой АС. Структурные схемы и их преобразования. Законы регулирования.

Динамические процессы в АС. Устойчивость АС. Необходимое и достаточное условия устойчивости. Нахождение системы на границе устойчивости. Критерии устойчивости. Области применения. Д-разбиение.

Переходные процессы. Аналитические и численные методы решения дифференциальных уравнений динамического состояния. Использование ЭВМ при анализе динамического состояния ГФ Л/АС.

Функции цели, показатели и критерии качества ГФ Л/АС. Одно- и многомерная постановки задач повышения качества работы системы. Понятия оптимизации по управляющим воздействиям, структурной и параметрической оптимизации.

Критерии точности и методы повышения точности САР. Критерии запаса устойчивости и быстродействия. Временные, корневые, частотные и комплексные критерии качества.

Методы повышения быстродействия и запаса устойчивости. Комбинированное управление и свойства инвариантности.

Нелинейные АС (Н/АС). Особенности динамического состояния нелинейных ГФ АС (ГФ Н/АС). Типовые нелинейности. Составление уравнений динамики.

Точные методы исследования Н/АС. Методы фазовых траекторий, точечных преобразований, припасовывания, сечений пространства параметров. Прямой метод Ляпунова.

Приближенные методы анализа Н/АС. Метод гармонической линеаризации нелинейностей. Условия применимости. Уравнения состояния. Способы определения периодических решений и их устойчивости. Построение областей динамических состояний.

Применение ЭВМ для исследования переходных процессов в ГФ Н/АС.

Оценка качества ГФ Н/АС при детерминированных воздействиях. Способы повышения качества ГФ Н/АС.

Дискретные АС (Д/АС). Типы и основные элементы Д/АС, в том числе дискретных ГФ Д/АС. Системы с амплитудно-, широтно-, частотно-импульсной модуляцией входных сигналов (АИМ, ЧИМ, ШИМ). Методы математического описания. Цифровые системы с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ). Квантование сигналов по уровню и времени. Системы регулирования ГФ Д/АС с цифровыми ЭВМ. Их возможности и перспективы развития. Разностные уравнения. Преобразование. Передаточные функции и частотные характеристики системы с АИМ. Устойчивость, переходные процессы. Оценка качества и методы коррекции ГФ Д/АС. Применение компьютерной техники при исследовании ГФ Д/АС.


1.2. Содержание практических занятий дисциплины

1. Составление уравнений динамики применительно к основным гидроусилителям мощности и их линеаризация.
   
2. Передаточные функции и частотные характеристики ГФ Л/АС, их построение с применением компьютерных технологий (КТ).
   
3. Исследование устойчивости ГФ Л/АС. Использование КТ. Индивидуализированные краткие задания.
   
4. Переходные процессы в ГФ Л/АС, компьютерная реализация.
   

5. Анализ и повышение качеств ГФ Л/АС с выводом результатов

исследований на дисплей.

6. Составление уравнений динамики ГФ Н/АС. Индивидуализированные

краткие задания.

7. Определение областей динамического состояния ГФ Н/АС.

8. Системы дискретного регулирования ГФ Д/АС с АИМ, ЧИМ, ШИМ,

ИКМ.


1.3. Литература


Учебники

1. Теория автоматического управления. Ред. А.А. Воронов.-М.: Высш.шк., ч.1, 1986.-367с., ч.2, 1986.-504 с.
   
2. Солодовников В.В. и др. Основы теории и элементы автоматического регулирования. –М: Машиностроение, 1985. -535с.
   

Учебные пособия


1. Попов Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления. –Учебн. пособие для вузов.- М.: Наука, 1989. -304с.

2. Попов Е.П. Теория нелинейных систем автоматического регулирования и управления. – Учебн. пособие для вузов. – М.: Наука, 1988.-255 с.

3. Моргунов Г.М., Хачатуров М.М., Заверский М.М. Сборник задач по курсу ТАР. –М.:МЭИ, 1982. – 68 с.

4. Моргунов Г.М., Попов А.М. Сборник задач по курсу «Теория автоматических систем, ч.2 – Нелинейные и дискретные системы. –М.: МЭИ, 1997. – 87 с.

5. Моргунов Г.М. Учебное пособие по курсу «Теория автоматического регулирования и АСУ» –М.:МЭИ, 1975. -38 с.


Методические указания


1. Методические указания к типовому расчету по курсу «Теория автоматического управления». Зуев Ю.Ю., Моргунов Г.М. – М.: МЭИ, 1987. – 24 с.


Программу составил

профессор , д.т.н. Моргунов Г.М.