Программа дисциплины \"Теория автоматического управления\" Направление icon

Программа дисциплины "Теория автоматического управления" Направление


Смотрите также:
Программа наименование дисциплины Теория автоматического управления Рекомендуется для...
Рабочая программа дисциплины автоматизированный электропривод направление ооп...
Учебная программа дисциплины дисциплина Теория автоматического управления Направление 652000...
Учебная программа дисциплины дисциплина Теория автоматического управления Направление 652000...
Теория автоматического управления. (Управление техническими системами)...
Программа для поступающих на направление подготовки магистратратуры 220700 «автоматизация...
Рабочая программа учебной дисциплины "теория автоматического управления" Цикл...
Рабочая программа дисциплины электрооборудование промышленности направление ооп...
Рабочая программа дисциплины Теория автоматического управления                       ...
Рабочая программа дисциплины Теория автоматического управления (Наименование дисциплины)...
Рабочая программа дисциплины электрические и гидравлические приводы мехатронных и...
Аннотация рабочей программы дисциплины «Теория автоматического управления» Направление...



Загрузка...
скачать
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ


Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Российский Университет дружбы народов


(РУДН)


ПРОГРАММА

Дисциплины "Теория автоматического управления"

Направление " Автоматизация и управление"


Инженерный факультет

Кафедра "Кибернетики и мехатроники"


Курс 3


Составитель программы к.т.н., доцент Андриков Д.А.

"ОДОБРЕНО":

Зав. кафедрой д.т.н., проф. Пупков К.А.

«Кибернетики и мехатроники»


Москва 2010 г.


^ ОПИСАНИЕ КУРСА

Цель курса: целью курса Теория Автоматического Управления (ТАУ) является непосредственное формирование теоретического фундамента бакалавра, открывающее возможность усвоения знаний, необходимых магистру. С единых позиций излагается основные подходы решения основных задач теории управления для основных классов динамических систем управления. Задачей курса является формирование устойчивых навыков использования подходов и методов исследования систем управления.

Организационно-методическое построение курса: Курс включает в себя лекции, семинары и лабораторные работы. Чтобы наиболее выпукло выявить суть подходов и методов, изложение проводится на простейших с точки зрения физики, техники и математики примерах. При этом выявляется логическая обоснованность необходимости рассматриваемых подходов, их физический смысл, их взаимосвязь, границы их целесообразной применимости.




^

Обязательная литература:





  1. Пупков К.А. и др. «Методы классической и современной теории автоматического управления». Учебник в 5-ти томах. М.: МГТУ им. Баумана, 2004.



^

Дополнительная литература:





  1. Бесекерский Б.А., Попов Е.П. «Теория систем автоматического регулирования». М.: Наука, 1972.

  2. Солодовников В.В., Коньков В.Г., Суханов В.А., Шевяков О.В. «Микропроцессорные автоматические системы регулирования». Основы теории и элементы. М.: Высшая школа, 1991.

  3. Андриевский Б.Р., Фрадков А.Л. «Избранные главы теории автоматического управления с примерами на языке MATLAB». С-Пб.: Наука, 1999, 468 с.

  4. Коньков В.Г. «Устойчивость управляемых технических систем». М.: Изд. МГТУ, 1990, 78 с.

  5. Солодовников В.В., Коньков В.Г. «Теория автоматического регулирования. Корневые методы анализа САР». Учебное пособие. М.: МВТУ, 1986, 60 с.

  6. Солодовников В.В., Коньков В.Г. «Теория автоматического регулирования. Учебное пособие «Теория особых систем». М.: МВТУ, 1987.

  7. Коньков В.Г., Воронов Е.М., Маслов А.П., Панин Е.Д., Сивцов В.И. «Линейные стационарные системы», «Линейные и нелинейные системы», «Упражнения по нелинейной теории автоматического регулирования». М.: МВТУ, 1981-84.

  8. Коньков В.Г., Жарков А.И. «Лабораторные (иллюстрационно-практические) работы «Некоторые основные понятия теории автоматического регулирования, свойства систем автоматического регулирования и их сигналов». М.:МГТУ.

  9. Квакернаак Х., Сиван Р. «Линейные оптимальные системы управления». М.: Мир, 1977.

  10. Пупков К.А. «Статистический расчет нелинейных систем автоматического управления». М.: Машиностроение, 1965, 403 с.

  11. Пупков К.А., Егупов Н.Д., Трофимов А.И. «Статистические методы анализа, синтеза и идентификации нелинейных систем автоматического управления». Учебное пособие. М.: МГТУ им. Баумана, 1998.

  12. Пупков К.А., Капалин В.И., Ющенко А.С. «Функциональные ряды в теории нелинейных систем». М.: Наука, 1976.

  13. Солодовников В.В., Коньков В.Г., Бирюков В.Ф. «Теория автоматического управления». Конспект лекций. М.: МГТУ им. Баумана, 1978, 44 с.

  14. Солодовников В.В., Кожевников Ю.Г. «Оптимизация многомерных систем при случайных воздействиях». Учебное пособие. М.: МГТУ им. Баумана, 1984, 50 с.



Условия и критерии выставления оценок: от студентов требуется посещение лекции и семинарских занятий, обязательное участие в аттестационно-тестовых испытаниях, выполнение заданий преподавателя. Особо ценится своевременное выполнение лабораторных работ, курсовых работ, выполнение контрольных работ (тестов) и итоговое испытание.




Правила выполнения письменных работ: Вопросы и задания по контрольным работам становятся известны непосредственно при тестировании и составляются в различных вариантах. Тест проводится для проверки знаний студентами материалов данного курса, их умения применять полученные знания на практике. Продолжительность контрольной работы – 2 академических часа.




^

Темы лекций и семинарских занятий

I семестр


  1. Лекция: Введение. Регулирование и управление. Основная цель управления, оптимизация. Общая структурная схема системы автоматического управления.

Семинар: Составление описания ЛСС «вход-выход».

  1. Лекция: Общая структурная схема САР. Классификация САР. Статические и астатические САР. Примеры.

Лабораторная работа: необходимые свойства управляемых систем и основные принципы построения САР.

  1. Лекция: Методика составления уравнений САР «вход-выход» и их линеаризация. Принцип суперпозиции.

Семинар: Составления уравнений САР

  1. Лекция: Математические модели и основные соотношения для непрерывных линейных стационарных (ЛС) САР с сосредоточенными параметрами.

Лабораторная работа: Моделирование САР

  1. Лекция: Частотная характеристика (ЧХ) системы и ее использование для определения реакции САР. Виды ЧХ. Экспериментальное определение ЧХ.

Семинар: Построение ЧХ ЛСС.

  1. Лекция: Передаточная функция (ПФ), ее использование для определения реакции САР, ее основные свойства, связь с частотной характеристикой.

Лабораторная работа: Моделирование САР. Построение ЧХ ЛСС.

  1. Лекция: Структурные преобразования схем ЛС систем (ЛСС). Виды ПФ. Основные элементарные динамические звенья САР и их характеристики.

Семинар: Свойства систем с обратной связью.

  1. Лекция: Импульсная переходная функция (ИПФ). Связь с передаточной функцией и ЧХ. Построение ЧХ стандартных соединений звеньев по ЧХ этих звеньев.

Лабораторная работа: Моделирование САР. Построение ЧХ соединений.

  1. Лекция: Интеграл Дюамеля, его физический смысл. Правила структурных преобразований схем ЛСС, представленных ИПФ.

Семинар: Структурные преобразования ЛСС. Реакция на воздействие.

  1. Лекция: Описание ЛС САР в пространстве состояния. Определение уравнений в переменных состояния по ПФ. Матрица перехода (МП) и ее свойства.

Лабораторная работа: Моделирование САР в пространстве состояния.

  1. Лекция: Управляемость, наблюдаемость ЛСС, критерии управляемости, наблюдаемости. Каноническое представление ЛСС в пространстве состояния.

Семинар: Управляемость, наблюдаемость ЛСС.

  1. Лекция: Понятие многомерных систем. Матрица передаточных функций и ИПФ.

Лабораторная работа: Моделирование многомерных САР в пространстве состояния.

  1. Лекция: Устойчивость ЛС САР. Устойчивость траектории движения. Понятие устойчивости по Ляпунову и технической устойчивости. Первая метода Ляпунова.

Семинар: Устойчивость ЛСС по Ляпунову.

  1. Лекция: Частотные критерии устойчивости. Критерий устойчивости Михайлова. Критерий устойчивости Найквиста – Михайлова.

Лабораторная работа: Оценки работоспособности линейных САР.

  1. Лекция: Анализ устойчивости многоконтурных САР. Запасы устойчивости. Частотный критерий устойчивости многомерных систем.

Семинар: Устойчивость ЛСС. Частотные критерии.

  1. Лекция: Аналитические критерии устойчивости ЛСС (критерии устойчивости Гурвица, Рауса). Аналитический критерий исследования устойчивости ЛСС в пространстве состояния. Построение границ областей устойчивости; метод Д – разбиений.

Лабораторная работа: Построение границ областей устойчивости линейных САР.

  1. Лекция: Проблема качества. Первичные показатели качества. Частотный метод оценки качества.

Семинар: Метод трапеций для оценки качества САР.

  1. Лекция: Коэффициенты ошибки. Способы их вычисления. Чувствительность системы к изменениям параметров. Грубость систем.

Лабораторная работа: Исследование чувствительности САР.

^

II семестр


  1. Лекция: Исследование ЛС САР при случайных воздействиях. Прохождение случайного сигнала через линейную стационарную систему. Спектральная плотность и другие характеристики.

Семинар: Вычисление спектральной плотности по корреляционной функции и наоборот с помощью преобразования Лапласа.

  1. Лекция: Формирующий фильтр (аналитический и графический способы расчета). Описание и исследование случайных процессов в пространстве состояния.

Лабораторная работа: Моделирование случайных процессов в пространстве состояния.

  1. Лекция: Дисперсионные уравнения. Понятие динамической точности.

Семинар: Вычисление дисперсии случайной ошибки САР с помощью таблиц Jn интегралов.

  1. Лекция: Синтез ЛС САР. Типы регуляторов заданной структуры. Инвариантность и комбинированные системы. Особенности корректирующих фильтров.

Лабораторная работа: Синтез корректирующих фильтров

  1. Лекция: Модальное управление. Понятие о наблюдающих устройствах. Желаемая частотная характеристика.

Семинар: Построение желаемой частотной характеристики. Синтез последовательного корректирующего контура.

  1. Лекция: Исследование линейных дискретных систем. Типы квантования. Описание импульсного элемента. Передаточная функция ЦВМ, реализующей непрерывное устройство с передаточной функцией W(s).

Лабораторная работа: Моделирование импульсной системы, ЦВМ, преобразователя из дискретного сигнала в непрерывный.

  1. Лекция: Понятие об особых САР. Линейные САР на несущей; с запаздыванием и с распределенными параметрами; линейные нестационарные системы.

Семинар: Учет влияния запаздывания в линейных САР.

  1. Лекция: Исследование нелинейных систем (НС) на фазовой плоскости. Построение фазовых диаграмм. Метод изоклин.

Лабораторная работа: Моделирование нелинейной системы второго порядка с различными релейными характеристиками.

  1. Лекция: Исследование влияния обратной связи на работу такой системы. Скользящий режим. Учет чистого запаздывания. Особенности фазовых траекторий НС.

Семинар: Построение переходного процесса по фазовой траектории, построение фазовых траекторий.

  1. Лекция: Метод точечных преобразований. Исследование систем с переменной структурой на фазовой плоскости.

Лабораторная работа: Исследование нелинейной системы методом фазовой плоскости. Построение фазового портрета.

  1. Лекция: Исследование устойчивости НС по Ляпунову. Прямой метод Ляпунова. Понятие орбитальной устойчивости. Частотный критерий гиперустойчивости В.М. Попова.

Семинар: Пример использования прямого метода Ляпунова для исследования устойчивости НС.

  1. Лекция: Исследование НС на основе идеи гармонической линеаризации и частотного метода. Алгебраический, графический и частотный методы исследования автоколебаний. Фазовая граница устойчивости.

Лабораторная работа: Вычисление коэффициентов гармонической линеаризации.

  1. Лекция: Гипотеза Каллмана. Исследование вынужденного движения при гармоническом воздействии методом гармонической линеаризации.

Семинар: Исследование свободного движения НС методом гармонической линеаризации.

  1. Лекция: Исследование НС при случайных воздействиях. Методы статистической линеаризации по Экселби, Бутону (Казакову), Пупкову. Сложные установившиеся движения свободных НС.

Лабораторная работа: построение фазовой границы устойчивости нелинейной САР.

  1. Лекция: Оптимизация САУ. Детерминированная оптимизация САУ. Использование методов классического вариационного исчисления.

Семинар: Оптимальное управление на основе вариационного исчисления.

  1. Лекция: Принцип максимума Понтрягина. Метод динамического программирования. Уравнение Гамильтона – Якоби – Беллмана. Задача АКОР.

Лабораторная работа: Задача АКОР.

  1. Лекция: Стохастическая оптимизация САУ. Задача Винера, фильтр Калмана. Задача стохастического оптимального управления. Принцип разделимости.

Семинар: Пример решения задачи Винера, построение фильтра Калмана.

  1. Лекция: Плохо формализуемые системы управления. Интеллектуальные технологии. Нейро-нечеткое управление.

Лабораторная работа: Моделирование нейро-нечеткого контроллера.









Скачать 85,73 Kb.
оставить комментарий
программы к.т
Дата28.09.2011
Размер85,73 Kb.
ТипПрограмма дисциплины, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх