Рабочая программа и задание на контрольную работу с методическими указаниями для студентов Шкурса специальностей

Вид материала

Рабочая программа

Содержание Рабочая программа 1.2. Задачи изучения дисциплины 2. Содержание дисциплины 3. Перечень тем лекционных занятий 4. Перечень тем, которые студенты должны проработать самостоятельно 5. Перечень тем практических занятий 6. Перечень тем лабораторных занятий Контрольная работа Информационно-методическое обеспечение Ч. з.—м.: взиит, 1991.

Подобный материал:

• Рабочая программа и задание на контрольную работу с методическими указаниями для студентов, 116.18kb.
• Рабочая программа и задание на контрольную работу с методическими указаниями для студентов, 188.99kb.
• Рабочая программа и задание на контрольную работу c методическими указаниями для студентов, 843.29kb.
• Рабочая программа и задание на контрольную работу с методическими указаниями для студентов, 1598.02kb.
• Рабочая программа и задание на контрольную работу с методическими указаниями для студентов, 526.56kb.
• Рабочая программа и задание на контрольную работу с методическими указаниями для студентов, 162.08kb.
• Рабочая программа и задание на контрольную работу с методическими указаниями для студентов, 1259.29kb.
• Рабочая программа и задание на контрольную работу с методическими указаниями для студентов, 201.3kb.
• Рабочая программа и задание на курсовой проект с методическими указаниями для студентов, 301.25kb.
• Рабочая программа и задания на контрольную работу с методическими указаниями для студентов, 91.67kb.

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ



20/24/2


Одобрено кафедрой Утверждено

«Вычислительная техника» деканом факультета

«Управление процессами перевозок»


ОСНОВЫ ТЕОРИИ УПРАВЛЕНИЯ

Рабочая программа

и задание на контрольную работу

с методическими указаниями

для студентов Ш курса специальностей

220100. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ,

КОМПЛЕКСЫ, СИСТЕМЫ И СЕТИ (ЭВМ)

071900. ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ (ИСЖ)


Москва - 2007


Программа разработана на основании примерной учебной программы данной дисциплины в соответствии с государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки студентов по специальностям 220100 и 071900.


Рецензент: канд. техн. наук, доц. Осипов Л.А.


ЭВМ ИСЖ

Курс Ш Ш

Всего часов 120 68

Лекционные занятия 8 ч 8 ч

Практические занятия 4 ч —

Лабораторные занятия 4 ч —

Контрольные работы (количество) 1 1

Самостоятельная работа 89 ч 45 ч

Зачеты (количество) 1 —

Экзамены (количество) 1 1


© Российский государственный открытый технический университет путей сообщения Министерство путей сообщения Российской Федерации, 2007


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА


1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

1.1. Цель преподавания дисциплины

Освоение общих принципов построения систем управления, методов анализа и синтеза автоматических систем, используемых в устройствах вычислительной техники, автоматики, телемеханики и связи.

1.2. Задачи изучения дисциплины

В результате изучения дисциплины студенты должны:

1. Уметь рассчитывать динамические характеристики САУ.
   
2. Строить ЛАЧХ, ЛАФХ, годографы передаточных
   функций.
   

1.2.3. Определять параметры устройств, обеспечивающих заданный сдвиг по фазе между входными и выходными
сигналами.

2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1. Введение

Раздел 1

1. Сущность проблемы автоматического управления.
   Место вычислительной техники в современных автоматических системах. Примеры автоматических систем. Классификация АС. [1, §1.1].
   
2. Общие сведения о системах управления. Постановка задачи управления. Управление и информация. Принципы системной организации. Принципы построения систем управления. Функциональная схема САУ. [1, глава 1, §1.2, с. 16-32].
   

2.1.3. Математические модели автоматических систем.
Составление уравнений динамики элементов.

[1, глава 2, §2.1, с. 32].


2.1.4. Формы представления математических моделей: дифференциальные, разностные, фазовых траекторий.

[1, глава 2, §2.3].

2.1.5. Использование преобразований Лапласа, Фурье
(непрерывных и дискретных). Построение математических
моделей управления. [1, глава 2, §2.2 ].

Раздел 2

1. Передаточные функции. Частотные характеристики.
   
2. Модели реакции систем на воздействия: переходная,
   

решетчатая, весовая функции. Оценка свойств объектов по их
математическим моделям (управляемость, наблюдаемость,
идентифицированность и чувствительность). [1, глава 2, §2.3,
2.4, 10.5, с. 304-320].

3. Структура автоматических систем. Типовые динамические звенья: линейные, непрерывные, импульсные, нелинейные. Алгебра передаточных функций. [1, §2.3, 2,6].
   

2.2.3. Применение ПЭВМ для анализа динамики типовых динамических звеньев. [1, §2.6; 3; 7; 1, §6.1 - 10.4, с. 294-295, 352-356].

Раздел 3

23Л. Исследование устойчивости автоматических систем.

2. Понятие устойчивости линейных непрерывных импульсных и нелинейных систем. [1, §3.1, 3.4, 7.1, 8.1].
   
3. Методы оценки устойчивости. Критерии устойчивости Рауса-Гурвица, Михайлова, Найквиста. [1, §3.5, с. 129-135,
   139-153].
   

2.3.4. Применение ПЭВМ для анализа устойчивости САУ. [3; 7].

Раздел 4

2 АЛ. Исследование качества автоматических систем. Основные понятия и показатели качества процесса регулирования. Точность работы системы в установившихся режимах. Понятие об инвариантных системах. Методы оценки качества. Прямые методы и методы численного интегрирования. Исследование качества автоматических систем на ПЭВМ. [1, с. 179-184, 250-260; 3; 7].

2. Синтез автоматических систем. Синтез по
   

логарифмическим частотным характеристикам. [1, с. 153].

2. Методы синтеза оптимальных и адаптивных систем.
   

[1, ч. 2, с. 426, 326-351, 402-06].

2. Цифровые системы управления. [1, ч. 2, с. 338-402].
   
3. Основные определения. Использование микропроцессоров
   

и микроЭВМ в системах управления.

2.4.6. Особенности математического описания цифровых

систем управления, анализа и синтеза систем управления с ЭВМ

в качестве управляющего устройства. Программная реализация

алгоритмов управления в цифровых системах. [1, с. 283-293].


3. ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ЛЕКЦИОННЫХ ЗАНЯТИЙ

Тема	Часы
Общие сведения о системах управления. Постановка задачи управления. Принципы построения систем управления. Функциональная схема САУ	1
Математические модели автоматических систем. Формы представления математических моделей. Использование преобразований Лапласа, Фурье. Построение математических моделей управления	1
Передаточные функции. Частотные характеристики. Модели реакции систем на воздействия. Оценка свойств объектов по их математическим моделям	1
Структура автоматических систем. Типовые динамические звенья. Применение ПЭВМ для анализа динамики типовых динамических звеньев	1
Исследование устойчивости автоматических систем. Мето­ды оценки устойчивости. Применение ПЭВМ для анализа устойчивости САУ	1
Исследование качества автоматических систем. Основные по­нятия. Прямые методы и методы численного интегрирования. Исследование качества автоматических систем на ПЭВМ	1
Синтез автоматических систем. Методы синтеза оптимальных и адаптивных систем	1
Цифровые системы управления. Особенности математического описания цифровых систем управления. Программная реализа­ция алгоритмов управления в цифровых системах	1

4. ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ, КОТОРЫЕ СТУДЕНТЫ ДОЛЖНЫ ПРОРАБОТАТЬ САМОСТОЯТЕЛЬНО

Тема	Часы
	ЭВМ	исж
Нелинейные системы автоматического управления	4	2
Системы с переменной структурой	4	2
Метод гармонического баланса	4	2
Второй (прямой) метод Ляпунова	4	2
Импульсные системы автоматического управления	4	2
Исследование динамики цифровых систем автомати­ческого управления	4	2
Корреляционные функции случайных процессов	4	2
Спектральные плотности случайных процессов	4	2
Расчет линейных систем при случайных воздействиях	4	2
Расчет нелинейных систем методом статистической линеаризации	4	2
Метод классического вариационного исчисления (ме­тод множителей Лагранжа)	4	2
Метод динамического программирования. Теорема Болтянского. Метод Кротова	4	2
Управляемость и наблюдаемость	4	2
Методы синтеза оптимальных систем с обратной связью	4	2
Стохастические оптимальные системы	4	2
Оптимальные дискретные системы	4	2
Классификация адаптивных систем	4	2
Самонастраивающиеся системы	4	2
Примеры поисковых самонастраивающихся систем	4	2
Примеры беспоисковых самонастраивающихся систем	4	2
Системы с адаптацией в особых фазовых состояниях	3	2
Обучающиеся системы	3	2
Адаптивные робототехнические системы	3	1

5. ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

Тема	Часы
Исследование временных характеристик элементарных динамических звеньев	1
Исследование точности работы САУ в установившемся режиме	1
Исследование устойчивости линейного САУ	1
Изучение блоков интегрирования и суммирования; решающего усилителя; блоков перемножения; блоков одной переменной	1

6. ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ

Тема	Часы
Исследование временных характеристик типовых динамических звеньев на ПЭВМ	1
Анализ устойчивости САУ с помощью ПЭВМ	1
Исследование качества САУ с помощью ПЭВМ	1
Синтез САУ с использованием частотных методов и ПЭВМ	1

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

1.Изучение динамики линейной автоматической системы.

2.Определение со для устройств, на которой обеспечивается заданный сдвиг по фазе между входными и выходными сигналами.

ИНФОРМАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

Основная литература

1. Бородина И. М. Информационные технологии управления: учебное пособие/И. М. Бородина.-Б. м., Б. г.,-(Учебное пособие).М.:РГОТУПС,2005.
   
2. Информационно-измерительная техника и технологии: Учебник/М-во образования РФ; Под ред. Г. Г. Раннеева.-М.:Высшая школа,2002.-454 с.-(Учебник)
   
3. Информационные технологии управления:Учебное пособие/М-во образования РФ;Ред. Г. А. Титоренко.-М.:Юнити,2002-280 с.-(Учебное пособие)
   
4. Управление и информационные технологии на железнодорожном транспорте:учебник/Л. П. Тулупова; Управление кадров и учебных заведений Федерального агенства железнодорожного транспорта.-Мю:Маршрут,2005-465с: ил.-(Высшее профессиональное образование).-Библиогр.:с.455-460
   
5. Хансен, Гэри. Базы данных. Разработка и управление: научно-популярная литература/Г. Хансен, Д. Хансен; Пер. с англ. Под ред.С. Каратыгина.-М.:Бином, 2000-699 с.
   
6. Кудрявцев Е. М. GPSS World. Основы моделирования различных систем/Е. М. Кудрявце-М.:ДМК Пресс,2004-317 с.:ил.-(Проектирование).-Предм. Указ.:с. 541-559
   
7. Тарасевич Ю. Ю. Математическое и компьютерное моделирование. Вводный курс: учебное пособие/Ю.Ю.Тарасевич.-М.:Эдиториал УССР,2001.-144 с.
   

Рекомендуемая литература

1. 
   и адаптивные
   Лотош М.М. Основы теории автоматического
   управления. — М.: Наука, 1979.
   
2. Куропаткик П.В. Оптимальные
   системы. — М.: Высшая школа, 1980.
   

Поспелов Г.С., Бодунов Н.К., Сучков

3. А.И.
   Основы авиационной автоматики. — М.: ВВИА им. Жуковс­
   кого, 1964.
   

4. Бодунов Н.К., Осипов Л.А. Теория автомати­
   ческого управления. Руководство к лабораторным работам.
   Ч. З.—М.: ВЗИИТ, 1991.
   
5. Пугачев B.C. Основы автоматического управле­
   ния. — М.: Наука, 1974.
   
6. Лурье М.В. Операционное исчисление. — М.: Наука,
   1988.
   
7. Конторович М.И. Операционное исчисление,
   нестационарные явления в электрических цепях. - М.: На­
   ука, 1953.
   

И. В о с т р о в М.В. Основы авиационной автоматики. — М.: ГЭИ, 1963.

4. Егоров М.Л. Основы автоматического регулиро­вания. -М.: ГЭИ, 1955.
   
5. Бесекерский В.А. Цифровые автоматические
   системы. — М.: Наука, 1976.
   
6. Бодунов Н.К., Ганшин С.С. Теория автомати­
   ческого управления. Задание на контрольные работы № 1 и 2
   для студентов Ш курса спец. ЭВМ. - М.: ВЗИИТ, 1981. Теория автоматического управления/ Под ред. А.А. Воронова. 4.1 и — М.: Высшая школа, 1986.
   

11. Бесекерский В.А. Цифровые автоматические
системы. — М.: Наука, 1976.

12. Бодунов Н.К., Ганшин С.С. Теория автомати­
ческого управления. Задание на контрольные работы № 1 и 2
для студентов Ш курса спец. ЭВМ. - М.: ВЗИИТ, 1981.