Темы и продолжительность каждого занятия

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Некоммерческое АО «Алматинский университет энергетики и связи»

Кафедра ''Электропривод и автоматизация промышленных установок''

УТВЕРЖДАЮ

Декан ЭЭФ __________ В. И. Денисенко

“_____” ___________ 2012г.

SYLLABUS

Дисциплина «Системы автоматического управления»

для студентов специальности 5В071800 - Электроэнергетика

Курс 2.

Семестр 4.

Всего кредитов 2.

Общее количество часов 90.

Лекций – 1,5 кредита

Лабораторные занятия – 0,5 кредита.

СРО – 52 часа,

в т.ч. СРСП – 15 часов.

2 РГР в 4 семестре.

Экзамен 4 семестр.

Алматы 2012

Syllabus составлен на основании учебного рабочего плана бакалавриата, утвержденного «___________» 20 г. и рабочей программы дисциплины «Системы автоматического управления»

Составил: канд. техн. наук, профессор кафедры ЭиАПУ Цыба Ю.А.

Рабочая программа и Syllabus обсуждены на заседании кафедры ЭиАПУ.

Протокол № ____ от «__________» 2012г.

Зав. кафедрой ЭиАПУ П.И. Сагитов

д.т.н. профессор

Данные о преподавателе

Цыба Юрий Александрович, кандидат технических наук по специальности 05.09.03 Электротехнические системы и комплексы, профессор кафедры ЭиАПУ. Научно-педагогический стаж более 25 лет. Занимается разработкой систем автоматического управления в волочильном и прокатном производстве. Опубликовал более 60 научных трудов в области автоматизированного электропривода и систем автоматического управления, в том числе имеет 7 изобретений, является автором 7 учебных пособий и 3 конспектов лекций.

Служебный телефон кафедры ЭиАПУ 2927925.

Время: занятия проводятся в соответствии с расписанием, утвержденным УМО на 4 семестр.

Консультационные часы (оffice hours) по расписанию СРСП на кафедре Э и АПУ и в деканате.

Данные о дисциплине

Дисциплина «Системы автоматического управления»

Распределение часов по рабочему учебному плану

Курс	Семестр	Количество кредитов	Общая трудоемкость в часах	Контактные часы	СРО (час.)
Всего	в том числе	Всего	в т.ч. СРСП
Лекции	Практические занятия	Лабораторные занятия
						-

Пререквизиты и постреквизиты дисциплины

Пререквизиты.

Для изучения дисциплины «Системы автоматического управления» студентам необходимы знания следующих дисциплин:

Ø Математика 1,2,3;

Ø Физика 1,2;

Ø Теоретические основы электротехники 1,2,3;

Ø Механика;

Постреквизиты.

Знания данной дисциплины необходимы при изучении дисциплин:

Ø Автоматизированный электропривод типовых промышленных установок;

Ø Автоматизация типовых технологических комплексов.

Описание дисциплины

Предметом изучения данной дисциплины являются вопросы, связанные с принципами построения и математическим описанием систем автоматического управления.

Рассматриваются основы теории и расчета свободных и вынужденных движений координат линейных систем автоматического регулирования и управления. Приведены характеристики основных типовых элементов. Приводятся алгебраические и частотные методы, а также метод корневого годографа исследования устойчивости систем; методы анализа качества и синтеза корректирующих устройств систем, а также даётся общее представление о нелинейных системах.

Математический аппарат, используемый в учебном пособии, обычен для таких курсов, как частотные методы, базирующиеся на преобразовании Фурье и преобразованиях Лапласа - обычном и дискретном. Используются другие математические понятия из теории вероятности, интегральных и дифференциальных уравнений [1, 2, 3, 4, 5] .

Цели дисциплины

Курс "Системы автоматического управления" является предметом обязательным для студентов высших учебных заведений и включается в учебные планы в качестве базовой дисциплины.

Цель курса - изучение дисциплины «Системы автоматического управления»дает возможность студентам электроэнергетического направления овладеть методами, которые позволят успешно осуществлять анализ и синтез различного вида электроэнергетических САУ, проверку устойчивости и качества управления систем, характеризующихся требуемым точностью и быстродействием.

Краткое содержание дисциплины

Рабочая программа дисциплины «Системы автоматического управления» разработана для бакалавров специальности 5В071800– Электроэнергетика. Рассмотрены вопросы теории и расчета линейных систем автоматического управления. Приведены основные характеристики типовых элементов, методы исследования устойчивости и анализа качества систем автоматического управления. Даются примеры расчетов.

Программой дисциплины предусматривается проведение лекционных и лабораторных занятий.

Темы и продолжительность каждого занятия

Содержание лекционных занятий

Лекция 1*. Тема: Введение. Основные положения, определения и понятия. Функциональные схемы систем автоматического управления (САУ) – 2 часа[1].

Краткое содержание. Содержание и назначение курса. Основные определения и понятия. Краткие сведения об истории развития. Область применения САУ. Основные определения и понятия о системах автоматического управления (САУ) и регулирования (САР). Функциональные основные элементы САУ и принципы их построения.

Лекция 2*. Тема: Основные типовые звенья систем автоматического управления – 2 часа[1,2].

Краткое содержание. Понятие и определение динамического звена, основные типы динамических звеньев, их временные диаграммы и характеристики. Уравнения взаимосвязи между входной и выходной величинами основных динамических звеньев и их передаточные функции.

Лекция 3. Тема: Структурные схемы систем автоматического управления и методы их преобразования –2 часа[1,2].

Краткое содержание. Назначение структурных схем САУ и основные правила их составления. Операторный метод исследования и расчета САУ, принцип наложения. Основные способы включения звеньев САУ. Методы преобразования структурных схем.

Лекция 4*. Тема: Преобразование Лапласа в применении к теории автоматического регулирования – 2 часа[1].

Краткое содержание. Математический метод - преобразование Лапласа для САУ (прямое и обратное преобразование). Определение лапласового изображения для дифференциальных уравнений САУ, рассмотрение конкретных примеров.

Лекция 5. Тема: Статическое и астатическое регулирование – 2 часа[1].

Краткое содержание. Статическое регулирование, рассмотрение примеров, основные характеристики. Астатическое регулирование, рассмотрение примеров, основные характеристики.

Лекция 6. Тема: Уравнения и частотные характеристики систем автоматического управления – 2 часа[1,2,3].

Краткое содержание. Методика составления операторных уравнений САУ. Определение передаточных функции звеньев САУ.

Лекция 7*. Тема: Устойчивость систем автоматического управления. Алгебраические критерии устойчивости Раусса и Гурвица – 2 часа[1,2].

Краткое содержание. Общие понятия об устойчивости систем автоматического управления. Математическая форма записи условия устойчивости. Понятие о критериях устойчивости линейных систем. Методика составления таблиц определителей по критерию устойчивости Гурвица на базе характеристических уравнений САУ. Методика составления таблиц-схем из коэффициентов, характеристиче­ского уравнения по критерию устойчивости Раусса. Пределы применения данных критериев для определения устойчивости САУ.

Лекция 8. Тема: Частотные критерии устойчивости САУ – 2 часа[1,2,4].

Краткое содержание. Основные частотные критерии устойчивости САУ. Методика исследования устойчивости критериями Найквиста и Михайлова.

Лекция 9. Тема: Переходные процессы в системах автоматического управления – 2 часа[1,2,4].

Краткое содержание. Основные способы определения переходных процессов в САУ. Методы построения кривых переходных процессов в САУ.

Лекция 10 . Тема: Расчет систем автоматического управления по методу логарифмических частотных характеристик – 2 часа[1,4].

Краткое содержание. Основные положения метода логарифмических частотных характеристик. Логарифмические характеристики основных звеньев САУ.

Лекция 11. Тема: Построение амплитудных и фазовых логарифмических характеристик системы, логарифмический критерий устойчивости и нелинейные системы автоматического управления – 2 часа[1,2,4].

Краткое содержание. Основы методики построения логарифмических характеристик САУ. Логарифмический критерий устойчивости САУ.

Основные понятия и определения при рассмотрении нелинейных САУ. Виды возможных нелинейностей. Обзор методов расчета нелинейных систем.

Примечания:

1. Звездочкой (*) отмечены лекции, рекомендуемые для чтения студентам заочного обучения.

2. Неотмеченные (*) рекомендуются для самостоятельной работы.