5.1 Компонентный состав дисциплины
Модуль дисциплины (раздел, тема) | Результаты освоения дисциплины | Технологии формирования компетенций | Средства и технологии оценки | Объем в ЗЕТ |
Модуль 1 Математическое описание САР ПК-5, ПК-12, ПК-18, ПК-28, ПК-33, ПК-47, | Знать способы математического описания и моделирования систем автоматического управления, теоретического и экспериментального определения параметров САР. | Лекции 1-2 Лабораторная работа 1 Самостоятельная работа | Защита лабораторных работ Экзамен | 1 |
Уметь пользоваться структурой САР и математическим описанием ее элементов и подсистем. | Лекции 1,2 Лабораторные работы 2,3 Самостоятельная работа | Защита лабораторных работ Экзамен | ||
Владеть способами разработки состава и структуры САР и получения ее математического описания (математической модели). | Лекции 3,4 Лабораторные работы 2,3 Самостоятельная работа | Защита лабораторных работ Экзамен | ||
Модуль 2 Анализ и синтез САР ПК-17, ПК-22, ПК-51, ПК-54 | Знать параметры систем автоматического управления и их связь с математическим описанием САР. | Лекции 5-11 Лабораторные работы 4,5 Самостоятельная работа | Защита лабораторных работ Экзамен | 2 |
Уметь получать значение параметров систем автоматического управления по их математическому описанию. | Лекции 5-11 Лабораторные работы 4,5 Самостоятельная работа | Защита лабораторных работ Экзамен | ||
Владеть алгоритмами оптимизации САР. | Лекции 5-11 Лабораторные работы 4,5 Самостоятельная работа | Защита лабораторных работ Экзамен |
5.2 Содержание дисциплины
5.2.1 Лекции (34 час.)
Модуль 1 Математическое описание САР
Лекция 1 Введение. Классификация САР (2 час. [5.2.4.1.1, 5.2.4.1.2])
Роль и место теории автоматического регулирования в подготовке инженеров-технологов. Основные понятия и определения. Автоматическое управление и автоматическое регулирование. Задачи синтеза и анализа систем. Примеры систем автоматического регулирования.
Лекция 2 Математическое описание САР (4 час. [5.2.4.1.1, 5.2.4.1.2, 5.2.4.1.3])
Системы автоматического регулирования (САР). Классификация САР. Передаточная функция САР, ее получение. Преобразование структурных схем
Лекция 3. Временные характеристики систем (2 час.[ 5.2.4.1.1, 5.2.4.1.2, 5.2.4.1.3])
Переходная характеристика и функция веса. Параметры качества
на временных характеристиках.
Лекция 4. Частотные характеристики (4 час. [5.2.4.1.1, 5.2.4.1.2, 5.2.4.1.3])
Амплитудно-частотная, фазо-частотная, амплитудно-фазовая частотная характеристики. Логарифмические частотные характеристики.
Модуль 2 Анализ и синтез САР
Лекция 5. Типовые звенья САР (4 час. [5.2.4.1.1, 5.2.4.1.2, 5.2.4.1.3])
Математическое описание, временные, частотные характеристики и примеры типовых звеньев.
Лекция 6. Идентификация САР (2 час.)
Получение математического описания САР по экспериментальным данным.
Лекция 7. Статические и астатические системы (2 час.[ 5.2.4.1.3])
Понятие о статической ошибке. Преимущества и недостатки астатических систем.
Лекция 8. Устойчивость САР (4 час. [5.2.4.1.1, 5.2.4.1.2, 5.2.4.1.3])
Понятие устойчивости. Определение устойчивости по корням характеристического уравнения. Алгебраический и частотные критерии устойчивости.
Лекция 9. Технические элементы САР (4 час. [5.2.4.1.2, 5.2.4.1.3])
Классификация и краткое описание датчиков, усилительных элементов и преобразователей.
Лекция 10. Законы регулирования (2 час. [5.2.4.1.1, 5.2.4.1.2, 5.2.4.1.3])
Описание и свойства автоматических регуляторов.
Лекция 11. Синтез САР (6 час. [5.2.4.1.1, 5.2.4.1.2])
Корректировка САР. Элементы оптимального регулирования. Моделирование САР на цифровой и аналоговой технике.
5.2.2 Лабораторные работы (17 час.)
При выполнении лабораторных работ используются автоматизированные обучающие системы и комплекс программ для автоматизации вычислений. Для закрепления теоретических знаний и получения практических навыков все работы сопровождаются решением реальных технологических задач.
Модуль 1. Математическое описание САР
Лабораторная работа 1. Построение структурных схем САР. 2 час. [5.2.4.1.2, 5.2.4.1.3]
Построение структурных схем по принципиальным схемам бытового холодильника, гидрокопировального суппорта, гидроусилителя момента.
Лабораторная работа 2. Переходные характеристики систем второго порядка (на примере промышленного робота). 4 час. [5.2.4.1.2, 5.2.4.1.3]
Изучение переходных характеристик системы второго порядка и построение зависти показателей качества системы от ее коэффициентов. Выбор оптимальных параметров демпфера промышленного робота для обеспечения его максимального быстродействия и точности позиционирования (многокритериальная задача).
Используется АОС и программа для автоматизации расчетов.
Лабораторная работа 3. Частотные характеристики систем второго порядка (на примере фрезерования). 4 час. [5.2.4.1.2, 5.2.4.1.3]
Изучение частотных характеристик системы второго порядка и построение зависти показателей качества системы от ее коэффициентов. Выбор параметров технологической системы фрезерного станка для повышения точности обработки.
Используется АОС и программа для автоматизации расчетов.
Модуль 2 Анализ и синтез САР
Лабораторная работа 4. Логарифмические частотные характеристики (на примере точения и работы промышленного робота). 4 час. [5.2.4.1.2, 5.2.4.1.3]
Изучение логарифмических частотных характеристик систем, построение и анализ ЛАЧХ при точении деталей с эксцентриситетом. Выбор параметров технологической системы фрезерного станка для повышения точности обработки.
Используется АОС и программа для автоматизации расчетов.
Лабораторная работа 5. Устойчивость САР (на примере привода станков). 3 час. [5.2.4.1.2, 5.2.4.1.3]
Получение передаточной функции системы стабилизации скорости вращения шпинделя. Выбор параметров привода для обеспечения устойчивости системы по двум критериям.
Используется АОС и программа для автоматизации расчетов.
5.2.3 Самостоятельная работа студентов (66 час. + 27 час. сессия)
1) Подготовка к защите лабораторных работ с использованием литературных источников (26 час.; [5.2.4.1.1, 5.2.4.1.2, 5.2.4.1.3, 5.2.4.1.3]).
2) Работа с литературными источниками (40 час.; [5.2.4.1.1, 5.2.4.1.2, 5.2.4.1.3]) В течение всего семестра.
3) Подготовка к экзамену (27 час.; [5.2.4.1.1, 5.2.4.1.2, 5.2.4.1.3]).
5.2.4 Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
5.2.4.1 Учебно-методические материалы по дисциплине
Основная литература
1. и др. Теория автоматического управления. –М.: Высшая школа, 2005. -568 с. (15 экз.)
2. Коновалов автоматического управления. –СПб.: Лань, 2010. -218 с. (6 экз)
3. Первозванский теории автоматического управления. Учебное пособие. –СПб.: Лань, 2010. -615 с. (6 экз)
Дополнительная литература
4. , Попов систем автоматического регулирования. - СПб:, Профессия, 2007. -747 с. (2 экз.)
5. Иващенко регулирование. М:, Машиностроение, 1978. -736 с. (5 экз.)
6. Сборник задач по теории автоматического регулирования и управления. Под ред. . - М:, Наука, 1969. -588 с. (20 экз.)
7. Теория автоматического управления. Часть 1. Теория линейных систем автоматического управления. Под ред. . - М:, Высшая школа, 1977. -303 с. (3 экз.)
Учебно-методические материалы и пособия для студентов, используемые при изучении дисциплины
Автоматизированные обучающие программы по темам:
1. Переходные характеристики
2. Частотные характеристики
3. Логарифмические частотные характеристики
4. Устойчивость САР
5.2.4.2 Программное обеспечение и интернет-ресурсы
При выполнении лабораторных работ используются программы для автоматизации расчетов:
1. Расчет переходной характеристики системы 2-го порядка.
2. Расчет частотных характеристик системы 2-го порядка.
3. Расчет годографа Михайлова для проверки устойчивости ситемы.
5.2.5 Формы и содержание текущей и промежуточной аттестации по дисциплине
Текущая аттестация по дисциплине осуществляется в форме приема выполненных лабораторных работ.
Форма промежуточной аттестации –экзамен.
Оценочные средства по промежуточной аттестации приведены в приложении А.
Для оценки знаний студентов используется рейтинговая система оценки учебной работы студента, соответствующая положению «О модульно-рейтинговой системе квалиметрии учебной деятельности студентов» СМК ОПД 01-19-2008.
Для получения зачета обязательным условием является сдача всех контрольных точек, обозначенных в памятке для студента по данной дисциплине. Расчетное задание должно быть сдано студентом в течение семестра.
Итоговый рейтинг складывается из семестрового и зачетного с учетом весовых коэффициентов:
,
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
