Программа обучения по дисциплине для студента (Syllabus) (стр. 1 )

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Карагандинский государственный технический университет

«Утверждаю»

Председатель Ученого совета,

ректор, академик НАН РК

_______________________

«____» _________ 200___г.

ПРОГРАММА ОБУЧЕНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ДЛЯ СТУДЕНТА

( SYLLABUS)

по дисциплине «Теория нелинейных систем автоматического

управления»

для студентов специальности 050702 – «Автоматизация и управление»,

050718 – «Электроэнергетика»

Факультет энергетики, связи и автоматизации

Кафедра автоматизации производственных процессов

2008

Предисловие

Программа обучения по дисциплине для студента (syllabus) разработана:

старшим преподавателем каф. АПП

Обсуждена на заседании кафедры автоматизации производственных процессов

Протокол № _______ от «____»______________200___ г.

Зав. кафедрой ______________ «____»____________200___ г.

(подпись)

Одобрена методическим бюро факультета энергетики, связи и автоматизации

Протокол № ________ от «_____»_____________200___ г.

Председатель ____________ В. «____»____________ 200___ г.

(подпись)

Согласована с кафедрой __________________________________________

(наименование кафедры)

Зав. кафедрой ________________ «____»____________200___ г.

(подпись)

Сведения о преподавателе и контактная информация

, старший преподаватель каф. АПП.

Кафедра автоматизации производственных процессов находится в главном корпусе КарГТУ (Бульвар Мира, 56), аудитория 131, контактный телефон (кафедра АПП).

Трудоемкость дисциплины

По специальности 050702 – «Автоматизация и управление»

Семестр	Количество кредитов	Вид занятий	Кол-во часов СРС	Общее кол-во часов	Форма контроля
количество контактных часов	количество часов СРСП	всего часов
лекции	практические занятия	лабораторные занятия
6д/о	3	15	15	15	45	90	45	135	Эк, КП
7з/о	6	6	6	–	18	117	135
5з/о сокр	6	4	6	–	16	119	135
3вт. высш.	6	4	6	–	16	119	135

По специальности «050718 – Электроэнергетика»

Семестр	Количество кредитов	Вид занятий	Кол-во часов СРС	Общее кол-во часов	Форма контроля
количество контактных часов	количество часов СРСП	всего часов
лекции	практические занятия	лабораторные занятия
6д/о	3	15	15	15	45	90	45	135	Эк
7з/о	6	6	6	–	18	117	135	Эк, Контр. раб.
5з/о сокр	6	4	6	–	16	119	135
3вт. высш.	6	4	6	–	16	119	135

Характеристика дисциплины

Дисциплина «Теория нелинейных систем автоматического управления» входит в цикл профильных дисциплин для студентов специальности 050702 – «Автоматизация и управление» и в цикл базовых элективных дисциплин специальности "050718 – Электроэнергетика" (специализация "Электропривод и автоматизация технологических комплексов") и в соответствии с учебным планом специальности входит в компонент по выбору.

Цель дисциплины

Дисциплина «Теория нелинейных систем автоматического управления» ставит целью подготовку высококвалифицированных специалистов, глубоко знающих основы теории автоматического управления и умеющего выполнять расчетные работы по созданию и внедрению в эксплуатацию автоматических систем с широким использованием средств современной компьютерной техники.

Задачи дисциплины

Задачи дисциплины следующие:

- усвоение студентами принципов действия и применения технических средств систем автоматики, обеспечивающих автоматизацию промышленных установок и технологических комплексов;

- ознакомление с основными направлениями развития технических средств систем автоматики;

- приобретение практических навыков проектирования устройств и систем автоматики, выбора и расчета средств автоматизации и промышленных приборов таких систем с учетом характеристик объектов управления и особенностей применяемых технических средств;

- закрепление, расширение и углубление знаний по автоматизации технологических процессов.

В результате изучения данной дисциплины студенты должны:

иметь представление:

- о местоположении теории автоматического управления среди технических дисциплин;

- о основных принципах построения САР;

- о методах синтеза и анализа САР;

знать:

-роль и место автоматических систем в задачах автоматизации
технических объектов и производств;

- историю развития дисциплины;

- основные принципы и схемы автоматического управления, основные типы систем автоматического управления (САУ), их математическое описание и основные задачи исследования;

роль, содержание и методы нелинейной теории систем; методы пространства состояний и комплексной области;

фундаментальные математические основы анализа процессов в нелинейных системах, в частности, методы нелинейной алгебры, теории матриц дифференциальных уравнений, интегральных преобразований и теории функции комплексного переменного;

уметь:

- применять математические методы для анализа общих свойств нелинейных систем, на этой основе владеть методами анализа и синтеза нелинейных систем автоматического управления;

- выполнять расчетные работы по анализу устойчивости и качества систем, синтезу параметров и корректирующих звеньев по заданным требованиям к качеству функционирования систем;

приобрести практические навыки:

- по построению одноконтурных нелинейных САР;

- по анализу качества работы САР;

- по синтезу и практической реализации САР.

Пререквизиты

Для изучения данной дисциплины необходимо усвоение следующих дисциплин (с указанием разделов (тем)):

Дисциплина	Наименование разделов (тем)
1 Теория линейных САР	Динамические звенья, уравнения статики и динамики, законы регулирования, качество регулирования, устойчивость САР, синтез САР.
2 Физика	Механика. Кинематика. Колебания и волны. Электричество и магнетизм. Постоянный и переменный электрический ток. Магнитное поле. Явление электромагнитной индукции. Электромагнитные колебания. Электрическое поле.
3 Математика	Элементы линейной алгебры. Введение в математический анализ. Дифференциальное исчисление функции одной переменной. Интегральное исчисление функции одной переменной.
Дифференциальное исчисление функции многих переменных. Кратные интегралы. Теория рядов. Дифференциальные уравнения.
4 Теоретические основы электротехники	Линейные электрические цепи постоянного тока. Электрические цепи однофазного синусоидального тока. Цепи несинусоидального тока.
Нелинейные электрические цепи. Магнитные цепи. Электростатическое поле.

Постреквизиты

Знания, полученные при изучении дисциплины «Теория нелинейных систем автоматического управления», используются при освоении следующих дисциплин:

- «Автоматизированный электропривод»;

- «Электроэнергетика»;

- «Электромеханика и электротехническое оборудование».

Тематический план дисциплины

Тематический план дисциплины по видам занятий и их трудоемкость для дневной/заочной/заочной сокращенной/заочной на базе высшего образования формы обучения

Наименование раздела (темы)	Трудоемкость по видам занятий, час.
лекции	практи-ческие	лабора-торные	СРСП	СРС
1. Введение. Предмет и задачи курса теория нелинейных систем автоматического регулирования, его связь с другими дисциплинами.	1/-/-/-	-/-/-/-	-/-/-/-	3/-/-/-	3/16/ 16/16
2. Особенности нелинейных систем. Типовые нелинейные характеристики. Установившиеся режимы в нелинейных системах.	2/1/1/1	2/1/-/-	3/1/1/1	6/-/-/-	6/17/ 18/18
3. Точные методы исследования устойчивости и автоколебаний. Методы исследования систем с кусочно-линейными характеристиками. Метод фазовой плоскости.	2/1/1/1	2/1/1/1	3/1/1/1	6/-/-/-	6/18/ 18/18
4. Прямой метод Ляпунова. Асимптотическая и неасимптотическая устойчивость. Теоремы Ляпунова об устойчивости и неустойчивости. Абсолютная устойчивость нелинейных систем. Критерий .	2/1/1/1	3/1/1/1	3/1/1/1	6/-/-/-	6/17/ 17/17
5. Приближенные методы исследования нелинейных систем. Гармоническая линеаризация.	3/1/1/1	3/1/-/-	3/1/1/1	8/-/-/-	8/17/ 17/17
6. САУ с дискретными и импульсными элементами. Классификация дискретных элементов, квантование сигналов, способ формирования импульсов. Математическое описание дискретных и импульсных систем. Применение разностных уравнений	3/1/1/1	3/1/1/1	3/1/1/1	8/-/-/-	8/16/ 16/16
7. Стационарные импульсные системы. Стандартное представление процесса амплитудной импульсной модуляции. Анализ и синтез импульсных систем автоматического управления. Устойчивость, переходные процессы и качество. Точность систем, коэффициенты ошибок. Частотные характеристики импульсной системы и частотные методы анализа.	2/1/1/1	2/1/1/1	-/1/1/1	8/-/-/-	8/16/ 17/17
ИТОГО:	15/6/6/6	15/6/4/4	15/6/6/6	45/-/-/-	45/117/119/119