Методические рекомендации и указания

Титульный лист методических рекомендации и указанй

Форма Ф СО ПГУ 7.18.3/40

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова

Кафедра теплоэнергетики

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ И УКАЗАНИЯ

По изучению дисциплины «Теория автоматического управления»

для студентов специальности 5В071700 «Теплоэнергетика»

Павлодар

Лист утверждения методических рекомендаций по изучению дисциплины

Форма Ф СО ПГУ 7.18.3/41

Утверждаю

Проректор по УР

____________

«____»________20___г.

Кафедра теплоэнергетики

Методические рекомендации

по изучению дисциплины «Теория автоматического управления»

для студентов специальности 5В071700 «Теплоэнергетика»

Рекомендовано на заседании кафедры

«___»______20__ г., протокол №____

Заведующий кафедрой ___________ «___»______20__ г.

Одобрено УМС энергетического факультета

«___»______20__ г., протокол №______

Председатель УМС ________ «___»______20__ г.

ОДОБРЕНО:

Начальник ОПиМОУП________ «___»______20__ г.

Одобрена учебно-методическим советом университета

«___»______20__ г. Протокол №___

1 Цель дисциплины

1.1 Цель дисциплины – овладение инженерными основами анализа и синтеза систем автоматического управления теплоэнергетическими и теплотехническими процессами и установками.

1.2 Задачи дисциплины – состоят в изучении основных принципов построения систем автоматического управления на базе современных математических методов и технических средств, приобретении навыков моделирования и анализа динамических систем.

1.3 В результате изучения дисциплины студенты должны знать:

- принципы автоматического управления;

- основные разновидности систем управления;

- цели, задачи и методы анализа и синтеза систем автоматического управления.

1.4 В результате изучения дисциплины студенты должны уметь:

- анализировать устойчивость и качественные показатели работы системы автоматического управления;

- моделировать и исследовать динамическую систему с использованием аналоговой и цифровой вычислительной техники.

Выписка из рабочего учебного плана специальности

050717 «Теплоэнергетика»

Наименование дисциплины «Теория автоматического управления»

Форма обучения	Трудоемкость дисциплины	Формы контроля по семестрам	Семестр	Объем работы студентов по семестрам
кредитов	академических часов	кредитов	аудиторных занятий (ак. часов)	СРС (ак. часов)
всего	ауд	СРС	экз.	зач.	КП	КР	всего	лек	пр.	лаб	всего	СРСП
Очная на базе ОСО	2	90	37,5	52,5	5				5	2	37,5	15	7,5	15	52,5
Заоч на базе ВПО		6	6	-							6	6	-	-	-
Заоч на базе СПО		6	6	-	-						6	6	-	-	-

2 Методические указания по изучению дисциплины

2.1 Введение в ТАУ. Понятие об автоматическом управлении

Понятие об автоматическом управлении. Значение автоматизации. Основные этапы развития автоматических систем и их теории. Задачи ТАУ. Основные понятия и определения. Понятие о технологическом объекте управления, элементы САУ. Структурная схема САУ.

При изучении данной темы студенты должны знать:

- цели АСУ;

- основные понятия и определения;

- элементы АСР;

- структурные схемы АСР.

Рекомендуемая литература ([1], 1 глава, разделы 1.1-1.3)

2.2 Классификация САУ

Принципы регулирования. Классификация САУ: разомкнутые, замкнутые и комбинированные системы; системы стабилизации, программного управления и следящие системы; системы линейные и нелинейные; одномерные и многомерные; системы непрерывного и дискретного действия; адаптивные и неадаптивные системы.

При изучении данной темы студенты должны знать:

- классификацию АСУ;

- обозначения и уравнения этих систем.

Должны уметь:

- строить основные схемы этих систем.

Рекомендуемая литература ([1], 1 глава, разделы 1.4-1.5)

2.3 Математическое описание линейных САУ

Статические и динамические свойства соединений и систем. Статические и астатические системы. Статические и динамические характеристики. Переходные процессы. Способы математического описания звеньев и систем. Составление уравнений динамики систем. Линеаризация уравнений и приведение их к форме в отклонениях. Безразмерная форма уравнений. Передаточные функции. Временные характеристики. Частотные характеристики линейных систем.

Типовые звенья, их классификация. Характеристики типовых звеньев. Соединения звеньев. Эквивалентные преобразования структурных схем.

Основные законы регулирования и способы их формирования в автоматических регуляторах. П-, ПИ-, ПД-, ПИД - регуляторы. Статические и динамические характеристики регуляторов. Автоматические регуляторы тепловых процессов.

При изучении данной темы студенты должны знать:

- математическое описание звеньев и систем;

- типовые звенья и их классификацию;

- характеристики типовых звеньев.

Должны уметь:

- строить динамические уравнения систем;

- линеаризацию уравнений.

Рекомендуемая литература ([1], 1 глава, разделы 1.6-1.8)

2.4 Исследование устойчивости динамических систем

Понятия об устойчивости систем. Методы анализа устойчивости. Критерии устойчивости: алгебраические, критерий Вышнеградского, критерий Михайлова, критерий Найквиста. Запас устойчивости. Оценка запаса устойчивости и способы повышения устойчивости. Особенности исследования устойчивости в системах с цифровыми регуляторами.

При изучении данной темы студенты должны знать:

- понятие об устояйчивости ситем;

- методы анализа устойчивости;

- метод корневой оценки и методы повышения устойчивости.

Должны уметь:

- выполнять расчеты пользуясь критериями Вышнеградского, Михайлова, Найквиста.

Рекомендуемая литература ([1], 1 глава, разделы 1.9-1.12)

2.5 Исследование качества процессов автоматического управления

Понятие о качестве переходных процессов в системах управления и оптимальном процессе регулирования. Показатели качества процесса регулирования. Оценка качества по кривым переходных процессов. Косвенные методы оценки качества.

При изучении данной темы студенты должны знать:

- показатели качества процессов;

- новые методы оценки качества.

Должны уметь:

- оценивать качество переходных процессов по кривым;

- пользоваться расчетыми уравнениями.

Рекомендуемая литература ([1], 1 глава, разделы 1.13-1.15)

2.6 Выбор типа и расчет настроек автоматического регулятора

Выбор типа регулятора. Методы расчета настроек. Расчет настроек П-, ПИ - регуляторов.

При изучении данной темы студенты должны знать:

- методы приведения расчетных уравнении;

- расчет настроек П-, ПИ - регуляторов.

Рекомендуемая литература ([1], 1 глава, разделы 1.4-1.5)

3 Список литературы

Основная:

1 Электронный учебный курс по теории автоматического управления/ , , З, , – Павлодар, ПГУ им. С.Торайгырова, 2009, - 116 с.

2 Теория автоматического управления.-М.: МЭИ, 2004.-400с.

3 Плетнев технологических процессов и производств. – М.: МЭИ, 2005. – 352 с.

Дополнительная:

4 Современные системы управления: - М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2002,- 832 с.