Лабораторные работы выполняются в компьютерном классе кафедры.
5 Лист согласования рабочей программы дисциплины
Наименование дисциплин, изучение которых опирается на данную дисциплину | Кафедра - разработчик дисциплины | Предложения по корректировке рабочей программы, вносимые согласующей кафедрой | Подпись заведующего согласующей кафедры |
1 | 2 | 3 | 4 |
Разработчик:
к. ф.-м. н., доцент кафедры ИВТ и ИБ __________ /
подпись инициалы и фамилия
И. о. зав. кафедрой ИВТ и ИБ __________ /
подпись инициалы и фамилия
Руководитель ООП __________ /
подпись инициалы и фамилия
Декан факультета ВЗФ __________ /
подпись инициалы и фамилия
Начальник ОМКО АлтГТУ __________ /
подпись инициалы и фамилия
6 Лист изменений к стандарту дисциплины
ИЗМЕНЕНИЕ (ДОПОЛНЕНИЕ) № _____
Утверждено и введено в действие
__________________________________________________________________
(наименование документа)
от ________________________________ № ___________
(дата (цифрой), месяц (прописью), год)
Приложение А
Карта компетенций дисциплины
Основы теории управления
1 Наименование компетенций дисциплины
Код компетенции | Формулировка компетенции (или ее части) |
ОК-10 | Использует основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования |
ПК-2 | Осваивать методики использования программных средств для решения практических задач. |
2 Компонентный состав дисциплины
8-й семестр
Модуль дисциплины (раздел, тема) | Результаты освоения дисциплины | Технологии формирования компетенций | Средства и технологии оценки | Объем в ЗЕТ |
Модуль 1 (Тема 1, Тема 2, Тема 3, Тема 4.) | Знает: - понятийный и терминологический аппарат современной теории управления. - основные модели физических систем и их характеристики; - временные и частотные характеристики систем; - требования к временным характеристикам при синтезе систем; - требования к частотным характеристикам систем; - критерии устойчивости систем управления; - основные среды моделирования систем, их особенности; - элементную базу сред для моделирования систем. Умеет: - применять методологию системного анализа систем управления; - проводить исследование устойчивости систем управления путем моделирования; - организовывать информационное обеспечение за счет применения современных информационных средств; - идентифицировать информацию, уменьшающую запас устойчивости по предсказуемости в системах управления, с целью демпфирования ее негативного влияния на управление; - применять среду моделирования для автоматизации исследования систем; - решать вопросы, связанные с адаптацией, модернизацией или улучшением систем. Владеет: - методологией системного анализа систем управления; - навыками анализа, синтеза и моделирования систем; - типовыми методами принятия оптимальных решений; - навыками самостоятельного проектирования систем с помощью современной теории управления. | Лекции Лабораторные работы Контрольная работа Самостоя-тельная работа | Защита отчетов по лабораторным работам Защита контроль-ной работы Экзамен | 4 |
Приложение Г
Методические указания к лабораторным работам
по дисциплине «Основы теории управления»
Порядок выполнения лабораторных работ
1. Познакомиться с темой и целью лабораторной работы.
2. Изучить необходимые к выполнению лабораторной работы теоретические сведения, рекомендации и пример выполнения.
3. Познакомиться с общим заданием к лабораторной работе и индивидуальным вариантом задания.
4. Выполнить задание лабораторной работы в соответствии с рекомендациями и примером выполнения.
5. Продемонстрировать преподавателю результаты выполненной лабораторной работы.
6. Оформить отчет.
7. Защитить лабораторную работу.
Оборудование, технические средства, инструмент
Лабораторные работы выполняются в компьютерном классе, оснащенном персональными компьютерами. На компьютерах должны быть установлены: операционная система Microsoft Windows 7 или выше, Microsoft Office, MATLAB с установленной графической средой имитационного моделирования – Simulink. Допускается использование аналогов из свободного программного обеспечения: ОС – Linux, пакет прикладных математических программ Scilab, с установленным модулем Xcos. При наличии соответствующей лицензии возможно также применение программного пакета Maple поздних версий.
Требования к оформлению отчета
Отчет по лабораторной работе оформляется в виде принтерных распечаток на сброшюрованных листах формата А4. Он должен содержать:
§ титульный лист;
§ цель работы;
§ задание к лабораторной работе (общее задание и индивидуальный вариант задания);
§ описание процесса выполнения лабораторной работы с полученными результатами.
Требования к защите лабораторных работ
После оформления отчета, лабораторную работу защищают, т. е. поясняют процесс выполнения лабораторной работы и полученные результаты, отвечают на контрольные вопросы.
Лабораторная работа № 1. Знакомство с различными средами моделирования технических систем и изучение их возможностей.
Цель работы: Изучение основных возможностей и получение первоначальных навыков работы с графической средой имитационного моделирования – Simulink.
Теоретические сведения о работе
Matlab - это высокопроизводительный язык для технических расчетов. Он включает в себя вычисления, визуализацию и программирование в удобной среде, где задачи и решения выражаются в форме, близкой к математической. Типичное использование MATLAB - это:
· математические вычисления,
· создание алгоритмов,
· моделирование,
· анализ данных, исследования и визуализация,
· научная и инженерная графика,
· разработка приложений, включая создание графического интерфейса.
Программа Simulink является приложением к пакету MATLAB. При моделировании с использованием Simulink реализуется принцип визуального программирования, в соответствии с которым, пользователь на экране из библиотеки стандартных блоков создает модель устройства и осуществляет расчеты. При этом, в отличие от классических способов моделирования, пользователю не нужно досконально изучать язык программирования и численные методы математики, а достаточно общих знаний, требующихся при работе на компьютере и, естественно, знаний той предметной области, в которой он работает.
Simulink является достаточно самостоятельным инструментом MATLAB и при работе с ним совсем не требуется знать сам MATLAB и остальные его приложения. С другой стороны доступ к функциям MATLAB и другим его инструментам остается открытым и их можно использовать в Simulink. Часть входящих в состав пакетов имеет инструменты, встраиваемые в Simulink (например, LTI-Viewer приложения Control System Toolbox – пакета для разработки систем управления). Имеются также дополнительные библиотеки блоков для разных областей применения (например, Power System Blockset – моделирование электротехнических устройств, Digital Signal Processing Blockset – набор блоков для разработки цифровых устройств и т. д).
При работе с Simulink пользователь имеет возможность модернизировать библиотечные блоки, создавать свои собственные, а также составлять новые библиотеки блоков.
При моделировании пользователь может выбирать метод решения дифференциальных уравнений, а также способ изменения модельного времени (с фиксированным или переменным шагом). В ходе моделирования имеется возможность следить за процессами, происходящими в системе. Для этого используются специальные устройства наблюдения, входящие в состав библиотеки Simulink. Результаты моделирования могут быть представлены в виде графиков или таблиц.
Рекомендации и пример выполнения приведены в раздаточном материале
Задание
1) Запустить пакет MATLAB.
2) Запустить программу Simulink.
3) Выяснить назначение основных интерфейсных элементов среды. В отчет включить изображения и описания этих элементов.
4) Изучить основные разделы библиотеки Simulink, найти элементарные звенья непрерывных систем, источники, приемники и измерители сигналов. Описания и изображения этих элементов включить в отчет.
5) Построить 2-3 примера простейших систем, состоящих из элементарных звеньев.
6) Убедиться, что созданные самостоятельно системы функционируют корректно.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 |
