Теория автоматического управления: Рабочая программа

УТВЕРЖДАЮ
Директор института
___________(В.П. Кривобоков)
«___»_____________2011 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
С3.Б11. ТЕОРИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
СПЕЦИАЛЬНОСТЬ ООП 140801 – Электроника и автоматика физических
установок
СПЕЦИАЛИЗАЦИИ Системы автоматизации физических установок и их
элементы
Системы автоматизации технологических процессов
ядерного топливного цикла
КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ) специалист
БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА 2011 г.
КУРС 3;4
СЕМЕСТР 6;7 .
КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ 10/2
.
ПРЕРЕКВИЗИТЫ С2.Б1,С2.Б2,С2.Б6, С3.Б10
КОРЕКВИЗИТЫ С3.Б15, С3.Б16, С3.Б17, С3.Б21, С3.Б22, С3.Б24, С3.В3,
С3.В4
ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:
ЛЕКЦИИ
ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА
ИТОГО
ФОРМА ОБУЧЕНИЯ . очная .
54
45
18
18
135
171
306
часа
часов
часов
часов
часов
час
часов
ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ . экзамен (6 семестр)
.диф. зачет (7 семестр)
ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ кафедра Электроники и
автоматики физических установок
ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ____________
РУКОВОДИТЕЛЬ ООП
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ
Ливенцов С.Н.
_______________ Ливенцов С.Н.
______________ Дядик В.Ф.
2011 г.
1.
Цели освоения дисциплины
В результате освоения данной дисциплины специалист приобретает
знания, умения и навыки, обеспечивающие достижение целей Ц1 и Ц2
основной образовательной программы «Электроника и автоматика
физических установок».
Целью данного курса является формирование у обучающихся знаний,
умений и приобретение опыта применения методов общей теории линейных
и нелинейных систем автоматического управления при анализе и синтезе
систем автоматического управления реальными технологическими
процессами.
2.
Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина «Теория автоматического управления» относится к базовым
дисциплинам профессионального цикла (С3.Б11) основной образовательной
программы по специальности 140801 «Электроника и автоматика физических
установок».
Дисциплина опирается на материал следующих дисциплин, читаемых
студентам физико-технического института:
 математика (С2.Б1);
 информатика (С2.Б2);
 математическое моделирование (С2.Б6);
 основы теории электрических цепей (С3.Б10).
Изучение дисциплины «Теория автоматического управления»
необходимо для освоения следующих учебных дисциплин:
 электрические элементы систем автоматического управления
(С3.Б15);
 средства автоматизации и приборы контроля химического
производства (С3.Б16);
 оптимизация в технике управления (С3.Б17);
 цифровые системы управления (С3.Б21);
 автоматизированные системы управления и их применение в
атомной промышленности (С3.Б22);
 адаптивные системы управления (С3.Б24);
 учебно-исследовательская работа студентов (С3.В3);
 научно-исследовательская работа в семестре (С3.В4).
3.
Результаты освоения дисциплины
В результате освоения дисциплины студент должен/будет:
знать:

математические модели функциональных элементов и замкнутых
систем автоматического управления ;

методы анализа устойчивости и расчёта показателей качества
систем автоматического управления;

основные принципы, методы и приёмы синтеза систем
автоматического управления с заданными показателями качества;

функциональные принципы построения автоматической системы
управления.
уметь:

составить математическую модель автоматической системы
управления;

вычислять установившиеся значения ошибок управления,
анализировать устойчивость, оценивать аналитически или определять
экспериментально показатели качества систем автоматического управления;

выбирать передаточную функцию и настроечные параметры
управляющего устройства, обеспечивающие получение требуемых
показателей качества управления;

составлять алгоритмические структурные схемы систем
автоматического управления, реализующих различные функциональные
принципы управления.
владеть (методами приемами)

методами математического описания, анализа и синтеза систем
автоматического управления;

методами анализа устойчивости и расчёта показателей качества
систем автоматического управления;

методами
синтеза систем автоматического управления
реальными технологическими процессами;

методами выбора алгоритмов управления, обеспечивающих
заданный алгоритм
функционирования проектируемой системы
автоматического управления.
В процессе освоения дисциплины у студентов приобретаются знания,
умения и опыт, соответствующие результатам основной образовательной
программы:
Профессиональные:Р8, Р9, Р10, Р15.
4.
Структура и содержание дисциплины
4.1 Содержание разделов дисциплины:
Раздел 1. Введение и общие положения – 4 часа.
Лекции:
1.1.
Понятия
автоматического
управления,
автоматического
регулирования. Определение системы автоматического управления, системы
автоматического регулирования.
1.2. Объект управления (регулирования): понятие ОУ (ОР), структурная
схема ОУ (ОР), классификация объектов.
1.3. Алгоритм функционирования системы. Алгоритм управления
(регулирования). Типовые линейные законы регулирования.
1.4. Фундаментальные принципы управления (регулирования).
1.5. Функциональная схема САУ, основные функциональные элементы
САУ.
1.6. Классификация систем автоматического управления.
Лабораторная работа 1 (4 часа).
Тема: Основные элементы языка программирования и визуализации
расчётов в системе MATLAB + SIMULINK.
Лабораторная работа 2 (2 часа).
Тема: Исследование динамических характеристик типовых линейных
законов регулирования.
Раздел 2. Методы математического описания элементов и систем
автоматического управления – 10 часов.
Лекции:
2.1.
Понятие
динамического
звена.
Порядок
составления
дифференциального уравнения звена. Линеаризация уравнения звена.
Стандартные формы записи дифференциального уравнения звена.
2.2. Составление уравнения САУ по дифференциальным уравнениям
звеньев. Дифференциальное уравнение САУ относительно ошибки.
Дифференциальное уравнение САУ относительно управляемой величины.
Характеристика полиномов левых и правых частей уравнений.
2.3.
Передаточная
функция
динамического
звена,
системы
автоматического управления. Структурные схемы САУ. Преобразование
структурных схем САУ. Передаточные функции САУ по задающему и
возмущающему воздействиям.
2.4. Временные характеристики САУ. Переходная функция звена, САУ.
Импульсная переходная (весовая) функция звена, САУ.
2.5. Частотные характеристики динамических звеньев, САУ: АФХ, АЧХ,
ФЧХ. Логарифмические частотные характеристики динамических звеньев.
Практическое занятие 1 ( 2 часа).
Тема:
Составление
дифференциального
уравнения
двигателя
постоянного тока, управляемого по цепям обмотки якоря и обмотки
возбуждения.
Практическое занятие 2 ( 2 часа).
Тема:
Составление
дифференциального
уравнения
системы
автоматической стабилизации угловой скорости двигателя постоянного тока.
Практическое занятие 3 ( 2 часа).
Тема: Построение структурных схем систем автоматического управления.
Определение передаточных функций замкнутых систем автоматического
управления.
Раздел 3. Характеристики типовых динамических звеньев линейных
систем автоматического управления – 6 часов.
Лекции:
3.1. Классификация звеньев.
3.2.
Простейшие
звенья:
пропорциональные,
интегральные,
дифференцирующие.
3.3.
Звенья
первого
порядка:
инерционные,
инерционнодифференцирующие, форсирующие, инерционно-форсирующие.
3.4. Звенья второго порядка: апериодические, колебательные.
Практическое занятие 4 ( 2 часа).
Тема: Преобразование структурных схем систем автоматического
управления. Передаточные функции САУ по задающему и возмущающему
воздействиям.
Лабораторная работа 3 (6 часов).
Тема: Характеристики типовых динамических звеньев линейных систем
автоматического управления.
Раздел 4. Анализ устойчивости линейных систем автоматического
управления – 8 часов.
Лекции:
4.1. Основные понятия об устойчивости систем. Условия устойчивости
линейных систем автоматического управления.
4.2. Алгебраические критерии устойчивости: критерий Рауса, критерий
Гурвица.
4.3. Частотные критерии устойчивости: критерий Найквиста, критерий
Михайлова.
4.4. Построение областей устойчивости в плоскости двух параметров
системы автоматического управления.
4.5. Оценка
характеристикам.
устойчивости
по
логарифмическим
частотным
4.6. Определение устойчивости систем с запаздыванием. Запас
устойчивости.
Практическое занятие 5 ( 2 часа).
Тема: Определение критических значений параметров САУ из условий
нахождения САУ на границах устойчивости.
Лабораторная работа 4 (2 часа).
Тема: Исследование устойчивости САУ с помощью алгебраических
критериев устойчивости.
Лабораторная работа 5 (2 часа).
Тема: Исследование устойчивости САУ с помощью частотных
критериев устойчивости.
Лабораторная работа 6 (4 часа).
Тема: Построение областей устойчивости систем автоматического
управления в плоскости 2-х параметров системы (Д-разбиение).
Раздел 5. Методы оценки качества управления – 6 часов.
Лекции:
5.1. Основные понятия о качестве управления.
5.2. Прямые показатели качества переходных процессов систем
автоматического управления.
5.3. Косвенные показатели качества: корневые критерии качества САУ.
5.4. Косвенные показатели качества: частотные критерии качества САУ.
5.5. Косвенные показатели качества: интегральные критерии качества
САУ..
Практическое занятие 6 ( 2 часа).
Тема: Вычисление оптимальных значений параметров систем
автоматического управления, соответствующих минимуму квадратичной
интегральной оценки качества САУ.
Лабораторная работа 7 (4 часа)
Тема: Определение прямых и корневых показателей качества переходных
процессов систем автоматического управления.
Раздел 6. Анализ систем автоматического управления в
установившемся режиме – 4 часа.
Лекции:
6.1. Статическое и астатическое регулирование. Статизм регулирования.
6.2. Статические характеристики типовых соединений звеньев.
6.3. Статическая характеристика замкнутой линейной САУ.
6.4. Погрешность САУ при медленно изменяющихся воздействиях. Ряд
ошибок.
Практическое занятие 7 ( 2 часа).
Тема: Расчет погрешности систем автоматического управления при
медленно-изменяющихся воздействиях.
Раздел 7. Синтез промышленных систем автоматического управления –
8 часов.
Лекции:
7.1. Синтез одноконтурных систем автоматического управления по
отклонению:
–составление функциональной схемы САУ из функциональнонеобходимых элементов;
–составление структурной схемы проектируемой САУ;
–математическое описание функциональных элементов схемы –
представление их соответствующими динамическими звеньями;
–представление САУ как совокупности обобщенного объекта и
регулятора;
–расчет параметров настройки типовых регуляторов. Метод
оптимального модуля.
7.2. Синтез комбинированных систем автоматического управления.
7.3. Синтез корректирующих устройств, обеспечивающих необходимые
показатели качества САУ:
–постановка
задачи
синтеза,
синтез
последовательного
корректирующего устройства;
–построение желаемой ЛАХ системы;
–особенности синтеза параллельных корректирующих устройств
Лабораторная работа 8 (4 часа)
Тема: Математическое описание технологического объекта управления.
Идентификация ТОУ.
Лабораторная работа 9 (4 часа)
Тема: Исследование одноконтурных линейных систем автоматического
управления.
Лабораторная работа 10 (4 часа)
Тема: Исследование многоконтурных
управления.
систем
автоматического
Раздел 8. Нелинейные системы автоматического управления – 8 часов.
Лекции:
8.1. Понятие о нелинейных системах и их особенностях. Типовые
нелинейности и их характеристики.
8.2. Фазовое пространство и фазовый портрет САУ. Описание
периодического движения САУ на фазовой плоскости. Описание
затухающих и незатухающих колебаний координат САУ на фазовой
плоскости. Описание апериодического движения САУ на фазовой плоскости.
8.3. Особые траектории фазовых портретов, предельные циклы.
8.4. Построение фазовых портретов нелинейных САУ.
8.5. Анализ устойчивости и показатели качества нелинейных систем
автоматического управления.
Практическое занятие 8 ( 2 часа).
Тема: Анализ устойчивости нелинейных систем автоматического
управления.
Практическое занятие 9 ( 2 часа).
Тема: Оценка показателей качества нелинейных систем автоматического
управления.
Лабораторная работа 11 (2 часа)
Тема: Построение фазовых портретов линейных систем автоматического
управления второго порядка.
Лабораторная работа 12 (3 часа)
Тема: Исследование релейных систем автоматического управления фазовым
методом.
Лабораторная работа 13 (4 часа)
Тема: Исследование релейных систем автоматического управления методом
припасовывания (сшивания) граничных значений.
4.2 Структура дисциплины «Теория автоматического управления» по
разделам, формам организации и контроля обучения приводиться в
таблице 1.
Таблица 1
Структура дисциплины по разделам и формам организации обучения
№
Название раздела/темы
1.
Введение и общие
положения
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Аудиторная работа (час)
Лекции Практ. Лаб.
занятия зан.
Методы математического
описания элементов и
систем автоматического
управления
Характеристики типовых
динамических звеньев
линейных систем
автоматического
управления
Анализ устойчивости
линейных систем
автоматического
управления
Методы оценки качества
управления
Анализ систем
автоматического
управления в
установившемся режиме
Синтез промышленных
систем автоматического
управления
Нелинейные системы
автоматического
управления
Промежуточная
аттестация
Итого
При сдаче
собеседование.
отчетов
4
--
10
6
6
2
8
2
6
4
6
--
6
8
2
2
СРС Итого
(час)
4
8
18
14
30
Промежуточн
ый отчет
12
26
Отчеты по
лабораторным
работам
15
33
Отчеты по
лабораторным
работам
22
Отчеты по
лабораторным
работам
11
Отчеты по
лабораторным
работам
10
5
--
Формы
текущего
контроля и
аттестации
Отчеты по
лабораторным
работам
8
--
12
17
37
8
4
9
18
39
Отчеты по
лабораторным
работам
Отчеты по
лабораторным
работам
Экзамен
54
и
18
45
письменных
99
работ
216
проводится
устное
4.3 Распределение компетенций по разделам дисциплины приводиться в
таблице 2.
Таблица 2
Распределение по разделам дисциплины планируемых результатов обучения
№
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Формируемые
компетенции
З.8.4
З.9.5
З.10.9
З.15.3
У.8.4
У.9.5
У.10.9
У.15.3
В.8.4
В.9.5
В.10.9
В.15.3
1
2
+
3
+
Разделы дисциплины
4
5
6
+
+
8
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
5.
+
+
+
+
+
+
7
+
+
+
+
+
+
Образовательные технологии
При освоении дисциплины используются следующие сочетания видов
учебной работы с методами и формами активизации познавательной
деятельности специалистов для достижения запланированных результатов
обучения и формирования компетенций.
Специфика сочетания методов и форм организации обучения
отражается в матрице (таблица 3).
Таблица 3
Методы и формы организации обучения (ФОО)
ФОО
Лекц.
Методы
IT-методы
+
Работа в команде
Саsе-study
Игра
Методы проблемного
обучения на основе
Обучение
+
опыта
Опережающая
самостоятельная
работа
Проектный
метод
Поисковый метод
Исследовательский
метод
* - Тренинг, ** - мастер-класс.
Лаб.
раб.
+
+
Практ.
занятия
+
яя
Тр.*,
Мк**
СРС Курс.п
роект
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Для достижения поставленных целей преподавания дисциплины
реализуются следующие средства, способы и организационные мероприятия:
 изучение теоретического материала дисциплины на лекциях с
использованием компьютерных технологий;
 самостоятельное изучение теоретического материала дисциплины с
использованием Internet-ресурсов, информационных баз, методических
разработок, специальной учебной и научной литературы;
 закрепление
теоретического
материала
при
проведении
практических занятий и лабораторных работ с использованием учебного и
научного
оборудования
и
приборов,
выполнения
проблемноориентированных, поисковых, творческих заданий.
6.
Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной
работы студентов (СРС)
6.1 Текущая самостоятельная работа студента, направленная на
углубление и закрепление знаний студента, развитие практических умений,
осуществляется при проработке материалов лекций и соответствующей
литературы, выполнении индивидуальных заданий, подготовке к рубежному
и итоговому контролям, подготовке к выполнению практических занятий и
лабораторных работ, их выполнению и написанию отчетов.
Для улучшения качества и эффективности самостоятельной работы
студентов предлагаются методическое пособие по курсу, методические
указания к лабораторным работам и индивидуальным заданиям, списки
основной и дополнительной литературы. Все методические материалы
предоставляются как в печатном, так и в электронном видах.
Текущая и опережающая СРС, заключается в:
 работе студентов с лекционным материалом, поиске и анализе
литературы и электронных источников информации по заданной проблеме и
выбранной теме выпускной квалификационной работы;
 переводе материалов из тематических информационных ресурсов с
иностранных языков;
 изучении тем, вынесенных на самостоятельную проработку;
 изучении теоретического материала к практическим и лабораторным
занятиям;
 подготовке к экзамену.
6.2 Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа,
направленная на развитие интеллектуальных умений, комплекса
профессиональных компетенций, повышение творческого потенциала
студентов заключается в
 анализе научных публикаций по каждому разделу курса их
структурированию и представлении материала для презентации на рубежном
контроле, а также анализе статистических и фактических материалов;
 поиске, анализе, структурировании и презентации информации,
анализе научных публикаций по определенной теме исследований;
 анализе статистических и фактических материалов по заданной теме,
проведении расчетов, составлении схем и моделей на основе статистических
материалов;
 выполнении расчетно-графических работ;
 исследовательской работе и участии в научных студенческих
конференциях, семинарах и олимпиадах.
6.3 Содержание самостоятельной работы студентов по дисциплине
1.
Перечень научных проблем и направлений научных исследований:
 составление функциональной и алгоритмической схем системы
автоматического
управления
заданным
технологическим
объектом;
 составление передаточных функций и уравнений, описывающих
динамические свойства реальных технологических объектов
управления;
 исследование устойчивости систем автоматического управления;
 расчёт статических и динамических ошибок промышленных
систем автоматического управления;
 синтез одноконтурных систем автоматического управления,
удовлетворяющих заданным критериям качества;
 синтез комбинированных систем автоматического управления,
обеспечивающих заданный алгоритм функционирования.
2.
Темы индивидуальных заданий

Преобразование
структурных
схем
САУ,
определение
передаточных функций разомкнутой САУ, замкнутой САУ относительно
управляемой величины по задающему и возмущающему воздействиям.

Построение логарифмической асимптотической амплитудночастотной характеристики (ЛАЧХ) динамического звена.

Определение критических значений заданных параметров
замкнутой САУ, с использованием одного из критериев устойчивости, при
которых система находится на границе устойчивости. Формирование условия
устойчивости САУ по величине этого параметра.
3. Темы, выносимые на самостоятельную проработку:
В разделе "Методы математического описания систем автоматического
управления" на самостоятельное изучение выносится вопросы: "Правила
преобразования структурных схем САУ", которая изучается по литературе:
o Макаров И.М., Менский Б.М. Линейные автоматические
системы (элементы теории, методы расчета и справочный
материал). Учебное пособие для вузов. – М.: Машиностроение,
1982. – 464с.: ил.
В разделе "Анализ устойчивости линейных систем автоматического
управления" на самостоятельное изучение выносится тема: "построение
областей устойчивости в плоскости двух параметров систем автоматического
управления (D-разбиение)", которая изучается по литературе:
o Воронов А.А. Основы теории автоматического управления:
Автоматическое регулирование непрерывных линейных
систем.- 2-е изд. перераб. - М.: Энергия, 1980. – 312с.: ил.
В разделе "Методы оценки качества управления " на самостоятельное
изучение выносится тема "косвенные показатели качества управления –
интегральные критерии качества САУ", которая изучается по литературе:
o Лукас В.А. Теория управления техническими системами.
Компактный учебный курс для вузов – 3-е издание, переработан
и дополнен – Екатеринбург: Из-во УГГГА 2002. – 675c.: ил.
В разделе "Синтез промышленных систем автоматического управления" на
самостоятельное
изучение
выносится
тема:
"построение
желаемой
логарифмической амплитудной частотной характеристики САУ, особенности
синтеза параллельных корректирующих устройств", которая изучается по
литературе:
o Бабаков Н.А. и др. Теория автоматического управления.
Учебник для вузов в 2-х ч. Ч1 Теория линейных систем
автоматического управления – 2-е издание, переработан и
дополнен – Москва: Высшая школа, 1986. – 367 с.
В разделе "Нелинейные системы автоматического управления" на
самостоятельное изучение выносится тема: "анализ устойчивости и
показатели качества нелинейных систем автоматического управления”,
которая изучается по литературе:
o Юрьевич Е.И. Теория автоматического управления. Учебник
для высших технических учебных заведений – 2-е издание,
переработано и дополнено – Ленинград: Энергия, 1975. – 416 с.
ил.
6.4 Контроль самостоятельной работы
Оценка результатов самостоятельной работы организуется как единство
двух форм: самоконтроль и контроль со стороны преподавателей.
Формы контроля со стороны преподавателя включают:
 контрольные работы по результатам изучения каждого раздела курса;
 индивидуальные задания;
 практические занятия;
 лабораторные занятия;
 экзамен.
6.5 Учебно-методическое обеспечение самостоятельной
студентов
Учебные и методические пособия, справочники:
работы
1. Дядик В.Ф. Теория автоматического управления: учебное пособие/
В.Ф. Дядик, С.А. Байдали, Н.С. Криницын; − Томск: Изд-во Томского
политехнического университета, 2011. – 196 с.: ил.
2. Воронов А.А. Основы теории автоматического управления:
Автоматическое регулирование непрерывных линейных систем.- 2-е изд.
перераб. - М.: Энергия, 1980. – 312с.: ил.
3. Лукас
В.А.
Теория
управления
техническими
системами.Компактный учебный курс для вузов – 3-е издание, переработан и
дополнен – Екатеринбург: Из-во УГГГА 2002. – 675c.: ил.
4. Гурецкий Х. Анализ и синтез систем управления с запаздыванием;
Пер. с польского. - М.: Машиностроение, 1974. – 327с.: ил.
5. Бабаков Н.А. и др. Теория автоматического управления. Учебник
для вузов в 2-х ч. Ч1 Теория линейных систем автоматического управления –
2-е издание, переработан и дополнен – Москва: Высшая школа, 1986. – 367
с.
6. Юрьевич Е.И. Теория автоматического управления. Учебник для
высших технических учебных заведений – 2-е издание, переработано и
дополнено – Ленинград: Энергия, 1975. – 416 с. ил.
Дополнительная литература:
7. Дорф Р.К., Бишоп Р.Х. Современные системы управления; Пер. с
английского. - М.: Лаборатория базовых знаний, 2004. – 832с.: ил.
8. Методы классической и современной теории автоматического
управления. Т.1 Математические модели, динамические характеристики и
анализ систем автоматического управления/ под ред. Пупкова К. А., Егупова
Н. Д. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Изд-во МГТУ, 2004. – 655 с.
9. Егоров А.И. Основы теории управления. – М.:ФИЗМАТЛИТ. 2004. –
504с.:ил.
10. Гудвин Г.К., Гребс С.Ф., Сальгадо М.Э. Проектирование систем
управления. Перевод с англ. А.М. Епонешникова. – М.: Бином лаборатория
знаний, 2004.
11. Никулин Е.А. Основы теории автоматического управления.
Частотные методы анализа и синтеза. Учебное пособие. – СПб, БХВ –
Петербург.- 2004.
Internet-ресурсы:
1. http://www.google.com/patents
2. http://scholar.google.com/
3. http://www.ribk.net/
7.
Средства (ФОС) текущей и итоговой оценки качества освоения
дисциплины
Средства (ФОС) оценки текущей успеваемости и промежуточной
аттестации студентов включают: защиту отчетов по выполняемым
лабораторным и практическим работам; контрольные работы на лекционных
занятиях, завершающих изучение раздела. Итоговый (промежуточный)
контроль – экзамен.
7.1 Вопросы текущего контроля
Темы контрольных работ
КТ1: Основные понятия и определения теории автоматического
управления.
КТ2: Методы математического описания элементов и систем
автоматического управления.
КТ3: Характеристики типовых динамических звеньев систем
автоматического управления.
КТ4: Анализ устойчивости систем автоматического управления.
КТ5: Методы оценки качества управления.
КТ6: Анализ систем автоматического управления в установившемся
режиме.
КТ7: Синтез промышленных систем автоматического управления.
КТ8: Нелинейные системы автоматического управления.
Тематика вопросов 1 контрольной работы:
 Понятия
автоматического
управления,
автоматического
регулирования. Определение системы автоматического управления,
системы автоматического регулирования.
 Объект управления (регулирования): понятие ОУ (ОР),
структурная схема ОУ (ОР), классификация объектов.

Алгоритм функционирования системы. Алгоритм управления
(регулирования). Типовые линейные законы регулирования.
 Фундаментальные принципы управления (регулирования).
 Функциональная схема САУ, основные функциональные элементы
САУ.
 Классификация систем автоматического управления.
Тематика вопросов 2 контрольной работы:
 Понятие
динамического
звена.
Порядок
составления
дифференциального уравнения звена. Линеаризация уравнения звена.
Стандартные формы записи дифференциального уравнения звена.
 Составление уравнения САУ по дифференциальным уравнениям
звеньев. Дифференциальное уравнение САУ относительно ошибки.
Дифференциальное уравнение САУ относительно управляемой
величины. Характеристика полиномов левых и правых частей
уравнений.
 Передаточная
функция
динамического
звена,
системы
автоматического
управления.
Структурные
схемы
САУ.
Преобразование структурных схем САУ. Передаточная функция
САУ по задающему и возмущающему воздействиям.
 Временные характеристики САУ. Переходная функция звена, САУ.
Импульсная переходная (весовая) функция звена, САУ.
 Частотные характеристики динамических звеньев, САУ: АФХ, АЧХ,
ФЧХ. Логарифмические частотные характеристики динамических
звеньев.
Тематика вопросов 3 контрольной работы:
 Классификация звеньев.
 Простейшие
звенья:
пропорциональные,
интегральные,
дифференцирующие.
 Звенья
первого
порядка:
инерционные,
инерционнодифференцирующие, форсирующие, инерционно-форсирующие.
 Звенья второго порядка: апериодические, колебательные.
Тематика вопросов 4 контрольной работы:
 Основные понятия об устойчивости систем. Условия устойчивости
линейных систем автоматического управления.
 Алгебраические критерии устойчивости: критерий Рауса, критерий
Гурвица.

Частотные критерии устойчивости: критерий Найквиста, критерий
Михайлова.

Построение областей устойчивости в плоскости двух параметров
системы автоматического управления.

Оценка
устойчивости
характеристика.

Определение устойчивости
устойчивости.
по
логарифмическим
систем
с
частотным
запаздыванием.
Запас
Тематика вопросов 5 контрольной работы:
 Основные понятия о качестве управления.
 Прямые показатели качества переходных процессов систем
автоматического управления.
 Косвенные показатели качества: корневые критерии качества САУ.
 Косвенные показатели качества: частотные критерии качества
САУ.
 Косвенные показатели качества: интегральные критерии качества
САУ.
Тематика вопросов 6 контрольной работы:
 Статическое
и
астатическое
регулирование.
Статизм
регулирования.
 Статические характеристики типовых соединений звеньев.
 Статическая характеристика замкнутой линейной САУ.
 Погрешность САУ при медленно изменяющихся воздействиях. Ряд
ошибок.
Тематика вопросов 7 контрольной работы:
 Синтез одноконтурных систем автоматического управления по
отклонению:
 составление функциональной схемы САУ из функциональнонеобходимых элементов.
 составление структурной схемы проектируемой САУ.
 математическое описание функциональных элементов схемы –
представление их соответствующими динамическими звеньями.
 представление САУ как совокупности обобщенного объекта и
регулятора.
 расчет параметров настройки типовых регуляторов. Метод
оптимального модуля.
– Синтез комбинированных систем автоматического управления.
– Синтез
корректирующих
устройств,
обеспечивающих
необходимые показатели качества САУ:
 постановка
задачи
синтеза,
синтез
последовательного
корректирующего устройства;
 построение желаемой ЛАХ системы;
 особенности синтеза параллельных корректирующих устройств.
Тематика вопросов 8 контрольной работы:
– Понятие о нелинейных системах и их особенностях. Типовые
нелинейности и их характеристики.
– Фазовое пространство и фазовый портрет САУ. Описание
периодического движения САУ на фазовой плоскости. Описание
затухающих и незатухающих колебаний координат САУ на фазовой
плоскости. Описание апериодического движения САУ на фазовой
плоскости.
– Особые траектории фазовых портретов, предельные циклы.
– Построение фазовых портретов нелинейных САУ.
– Анализ устойчивости и показатели качества нелинейных систем
автоматического управления.
7.2 Вопросы выходного контроля
1. Понятия
автоматического
управления,
автоматического
регулирования. Определения системы автоматического управления,
системы автоматического регулирования.
2. Объект управления (регулирования): понятие ОУ (ОР), структурная
схема ОУ (ОР), классификация объектов.
3. Алгоритм
функционирования
системы.
Алгоритм
управления
(регулирования). Типовые линейные законы регулирования.
4. Фундаментальные принципы управления (регулирования).
5. Функциональная схема САУ, основные функциональные элементы
САУ.
6. Классификация систем автоматического управления.
7. Понятие
динамического
звена.
Порядок
составления
дифференциального уравнения звена. Линеаризация уравнения
звена. Стандартные формы записи дифференциального уравнения
звена.
8. Составление уравнения САУ по дифференциальным уравнениям
звеньев. Дифференциальное уравнение САУ относительно ошибки.
Дифференциальное уравнение САУ относительно управляемой
величины. Характеристика полиномов левых и правых частей
уравнений.
9. Передаточная
функция
динамического
звена;
системы
автоматического управления.
10.Структурные схемы САУ. Преобразования структурных схем САУ.
11.Передаточная функция САУ по задающему и возмущающему
воздействиям.
12. Временные характеристики САУ. Переходная функция звена;
САУ. Импульсная переходная (весовая) функция звена; САУ.
13.Частотные характеристики динамических звеньев; САУ: АФХ,
АЧХ; ФЧХ.
14.Логарифмические частотные характеристики динамических звеньев.
15. Типовые
звенья
линейных
САУ:
простейшие
звенья:
пропорциональное, интегрирующее, дифференцирующее.
16.Типовые звенья линейных САУ: инерционные звено первого
порядка.
17.Типовые звенья линейных САУ: инерционно-дифференцирующее
звено первого порядка
18.Типовые звенья линейных САУ: форсирующее звено.
19. Типовые звенья линейных САУ: апериодическое звено второго
порядка.
20. Типовые звенья линейных САУ: колебательное звено второго
порядка.
21.Понятие устойчивости систем управления. Теоремы Ляпунова.
22.Общее условие устойчивости линейных САУ. Понятие критерия
устойчивости САУ.
23.Алгебраические критерии устойчивости САУ.
24.Критерий устойчивости САУ Михайлова.
25.Критерий устойчивости САУ Найквиста для статических и
астатических САУ.
26.Определение устойчивости САУ по логарифмическим частотным
характеристикам.
27.Понятие о D-разбиении.
28.Построение областей устойчивости в плоскости двух параметров
САУ с помощью критерия Михайлова (D-разбиение).
29.Построение областей устойчивости методом D-разбиения, если
параметры А и В входят в систему линейно.
30.Статическое и астатическое регулирование. Статизм регулирования.
31.Статические характеристики типовых соединений звеньев.
32.Статическая характеристика замкнутой линейной САУ.
33.Погрешность САУ при медленно изменяющихся воздействиях. Ряд
ошибок.
34.Основные понятия о качестве управления. Прямые показатели
качества переходных процессов САУ.
35.Косвенные показатели качества: корневые критерии качества САУ.
36.Косвенные показатели качества: частотные критерии качества САУ.
37.Косвенные показатели качества: интегральные критерии качества
САУ.
38.Синтез промышленных одноконтурных систем автоматического
управления по отклонению: составление функциональной схемы
САУ из функционально-необходимых элементов; составление
структурной схемы проектируемой САУ; математическое описание
функциональных элементов схемы – представление их
соответствующими динамическими звеньями; представление САУ
как обобщенного объекта и регулятора.
39.Синтез промышленных одноконтурных систем автоматического
управления по отклонению: типовые модели технологических
объектов управления; представление САУ как совокупности
обобщенного объекта и регулятора; выбор закона регулирования;
расчет параметров настройки типовых регуляторов.
40. Синтез комбинированных САУ: синтез компенсирующей цепи.
41. Назначение корректирующих звеньев. Синтез последовательного
корректирующего устройства.
42. Назначение корректирующих звеньев. Синтез параллельных
корректирующих устройств.
43.Понятие о нелинейных системах автоматического управления и их
особенности.
44.Типовые нелинейности САУ и их характеристики.
45. Фазовое пространство и фазовый портрет САУ: описание
периодического движения САУ на фазовой плоскости.
46.Фазовое пространство и фазовый портрет САУ: описание
затухающих и незатухающих колебаний координат САУ на фазовой
плоскости.
47. Фазовое пространство и фазовый портрет САУ: описание
апериодического движения САУ на фазовой плоскости.
48.Особые траектории фазовых портретов.
49.Построение фазовых портретов нелинейных САУ.
50.Анализ устойчивости и качества переходных процессов нелинейных
САУ.
ПРИМЕРЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ БИЛЕТОВ
Томский политехнический
университет
Экзаменационный билет № 7
по дисциплине Теория автоматического управления
факультет
физико-технический
курс
3
1. Понятие
динамического
звена.
Порядок
составления
дифференциального уравнения звена. Линеаризация уравнения звена.
2. Типовые звенья линейных САУ: апериодическое звено второго порядка.
3. Понятие о дискретных системах автоматического управления и их
классификация. Понятие о нелинейных системах автоматического
управления и их особенности. Типовые нелинейности САУ и их
характеристики.
Утверждаю: Зав. Кафедрой
С.Н.Ливенцов
Составил доцент ______________________ В.Ф. Дядик
“ 10 ” июня 2011г
Томский политехнический
университет
Экзаменационный билет № 12
по дисциплине Теория автоматического управления
факультет
физико-технический
курс
3
1. Частотные характеристики динамических звеньев; САУ: АФХ, АЧХ;
ФЧХ. Логарифмические частотные характеристики динамических
звеньев.
2. Типовые звенья линейных САУ:
инерционное звено первого
порядка.
3. Фазовое пространство и фазовый портрет САУ: описание затухающих и
незатухающих колебаний координат САУ на фазовой плоскости.
Утверждаю: Зав. Кафедрой
С.Н.Ливенцов
Составил доцент ______________________ В.Ф. Дядик
“ 10 ” июня 2011г
Томский политехнический
университет
Экзаменационный билет № 21
по дисциплине Теория автоматического управления
факультет
физико-технический
курс
3
1. Прямые показатели качества переходных процессов САУ.
2. Типовые звенья линейных САУ: простейшие звенья: пропорциональное,
интегрирующее, дифференцирующее.
3. Фазовое пространство и фазовый портрет САУ: описание
апериодического движения САУ на фазовой плоскости.
Утверждаю: Зав. Кафедрой
С.Н.Ливенцов
Составил доцент ______________________ В.Ф. Дядик
“ 10 ” июня
8.
2011 г.
Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
Используемые информационные продукты
1. Дядик В.Ф. Теория автоматического управления [Электронный
ресурс] - Курс лекций, 2008. Режим доступа: http://www.e-le.lcg.tpu.ru/.
2. Программа - Microsoft Office Excel.
3. Профессиональный пакет MathCad
4. Специальное программное обеспечение на языке Delphi
5. Специальное программное обеспечение для параметрического
синтеза систем автоматического управления технологическими процессами
"САР-синтез"
Рекомендуемая литература
Основная учебная литература:
1. Воронов А.А. Основы теории автоматического управления:
Автоматическое регулирование непрерывных линейных систем.- 2-е
изд. перераб. - М.: Энергия, 1980. – 312с.: ил.
2. Воронов А.А. Основы теории автоматического управления: Особые
линейные и нелинейные системы. 2-е изд. перераб. - М.: Энергоиздат,
1981. – 304с.: ил.
3. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического
управления. - 4-е изд. перераб. и доп. - СПб, Изд-во «Профессия»,
2003. – 752с.: ил.
4. Ким Д.П. Теория автоматического управления. Т.1. Линейные
системы. - М.: Физматлит, 2003. – 288 с. – ISBN 5-9221-0379-2.
5. Лукас В.А. Теория управления техническими системами.Компактный
учебный курс для вузов – 3-е издание, переработан и дополнен –
Екатеринбург: Из-во УГГГА 2002. – 675c.: ил.
6. Гурецкий Х. Анализ и синтез систем управления с запаздыванием;
Пер. с польского. - М.: Машиностроение, 1974. – 327с.: ил.
7. Дядик В.Ф. Теория автоматического управления, часть 1.
[Электронный курс] – Курс лекций, 2008.
8. Бабаков Н.А. и др. Теория автоматического управления. Учебник для
вузов в 2-х ч. Ч1 Теория линейных систем автоматического
управления – 2-е издание, переработан и дополнен – Москва: Высшая
школа, 1986. – 367 с.
9. Юрьевич Е.И. Теория автоматического управления. Учебник для
высших технических учебных заведений – 2-е издание, переработано
и дополнено – Ленинград: Энергия, 1975. – 416 с. ил.
Дополнительная учебная литература:
10.
Дорф Р.К., Бишоп Р.Х. Современные системы управления; Пер. с
английского. - М.: Лаборатория базовых знаний, 2004. – 832с.: ил.
11.
Методы классической и современной теории автоматического
управления: Учебник в 3-х томах. Том 1: Анализ и статистическая
динамика систем автоматического управления. – М.: Изд-во МГТУ.
2000. – 748с.: ил.
12.
Сборник задач по теории автоматического регулирования и
управления. под ред. Бесекерского, изд. пятое, переработанное.- М.: Наука.
1978. – 512с.: ил.
13.
Стефании Е.П. и др. Сборник задач по основам автоматического
регулирования теплоэнергетических процессов.- М.: Энергия. 1973. –
336с.: ил.
14.
Макаров И.М., Менский Б.М. Линейные автоматические системы
(элементы теории, методы расчета и справочный материал). Учебное
пособие для вузов. - М.: Машиностроение, 1982. – 464с.: ил.
15.
Справочник по теории автоматического управления. Под ред.
А.А. Красовского. - М.: Наука. 1987. – 712с.: ил.
16.
Топчеев Ю.И. Атлас для проектирования систем автоматического
регулирования. Учебное пособие для вузов. - М.: Машиностроение,
1989. – 752с.: ил.
9.
Материально-техническое обеспечение дисциплины
Технические средства обеспечения освоения дисциплины:
Компьютерный класс на 10 рабочих мест со следующим установленным
программным обеспечением: Microsoft Word 2007; Microsoft Excel 2007;
Matlab R2008.
Курсовой проект (7 семестр)
Результатом изучения дисциплины является выполнение в 7 семестре
курсового проекта.
Целью выполнения курсового проекта является закрепление и более
глубокое усвоение теоретических знаний в области проектирования и
исследования
систем
автоматического
управления
типовыми
промышленными объектами.
Тема проекта: «Синтез системы автоматического регулирования
типовым промышленным объектом».
Варианты типовых промышленных объектов:
 Пламенный реактор синтеза гексофторида урана.
 Кожухотрубный теплообменник.
В исходных данных варьируется:
 параметры динамического модели технологического объекта
управления;
 максимальный расход теплового агента;
 температура теплового агента;
 заданное значение температуры нагреваемого реакционного
агента.
Календарный план выполнения курсового проекта
аудиторные занятия 18 часов
самостоятельная работа 72 часа
Итого: 90 часов
– ауд. 3 часа;
– самост. – 10 ч.
2. Составление функциональной схемы САР
 ауд. 1,5 часа;
– самост. – 5 ч.
3. Составление структурной схемы САР
 ауд. 1,5 часа;
– самост. – 6 ч.
4. Выбор типа регулятора
 ауд. 1,5 часа;
– самост. – 5 ч.
5. Математическое описание замкнутой САР
 ауд. 1 час;
– самост. – 4 ч.
6. Расчет переходных процессов замкнутой САР
 ауд. 1 час
– самост. – 6 ч.
1.
Выбор типа модели технологического объекта
управления – расчет ее коэффициентов
7. Определение чувствительности системы к
нестабильности параметров динамической
модели на 20%
– ауд. 1,5 часа;
– самост. – 6 ч.
8. Снятие экспериментальных переходных
функций системы на стенде полунатурного
моделирования САР
 ауд. 2 часа;
– самост. – 10 ч.
 ауд. 1 час;
– самост. – 4 ч.
10. Оформление пояснительной записки
 ауд. 3часа;
– самост. – 12 ч.
11. Подготовка презентации
 ауд. 1 час;
– самост. – 4 ч.
9. Сопоставление экспериментальных и
расчетных прямых показателей качества
регулирования, формирование выводов по
результатам исследования
Примеры заданий на курсовой проект
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
«Национальный исследовательский Томский политехнический университет»
Кафедра ЭАФУ
УТВЕРЖДАЮ:
Заведующий кафедрой
____________ Ливенцов С.Н.
3 сентября 2011 г.
ЗАДАНИЕ
на выполнение курсового проекта по курсу ТАУ
Студентке гр.0781 Бияновой Анастасии Валерьевне
Тема курсового проекта: Синтез системы автоматического регулирования
типовым промышленным объектом
Срок сдачи студентом готовой работы 05.11.2011
Исходные данные к работе:
Объект управления – теплообменник, теплоноситель – вода.
3.2 Экспериментальная переходная функция (вариант № 1-8) по
управляющему воздействию, снятая при величине входного ступенчатого
воздействия []= 15 % хода регулирующего органа.
Коэффициент передачи объекта по возмущающему воздействию:
u
К оf  0,8  K обобщ.об.
. Возмущающее воздействие ступенчатое.
Мембранное
исполнительное
устройство
включает
мембранный
исполнительный механизм и регулирующий клапан.
Максимальный расход теплоносителя 220 м3/ч.
3.6 Температура хладагента – 55 ºС.
3.7
Заданное значение температуры охлаждаемой среды – 80 ºС.
3.8
Абсолютное значение давления до регулирующего органа–1,2 МПа.
3.9 Перепад давлений при максимальном расчетном расходе 0,8 МПа.
3.10 Регулятор системы реализован на контроллере ADuC812. Расчет
параметров настройки регулятора производить по:
 Критерию апериодической устойчивости [10].
 Методу Копеловича [5].
4Содержание текстового документа
4.1 Математическое описание ТОУ. Выбор типа модели объекта, расчет её
коэффициентов. Использовать два различных метода идентификации и
процедуру оптимизации параметров модели объекта (например, из Excel).
Приведенная среднеквадратичная погрешность аппроксимации не более 1%.
4.2 Функциональная схема САР.
4.3 Структурная схема САР.
4.3.1
Выбор функциональных элементов САР.
4.3.2
Составление
математического
описания
выбранных
функциональных элементов САР.
4.4 Обобщенная структурная схема САР.
4.5 Расчет параметров настройки регулятора.
4.6 Математическое описание замкнутой САР.
4.7 Выбор наилучших параметров настроек регулятора САР.
4.7.1 Расчет переходных процессов замкнутой САР по возмущающему
воздействию.
4.7.2 Анализ переходных процессов замкнутой САР, рассчитанных
при номинальных параметрах объекта регулирования.
4.7.3 Анализ областей показателей качества, рассчитанных при
нестабильности параметров объекта в предела ± 20 % от номинальных.
4.7.4 Выбор типа и настроек регулятора для синтезируемой САР.
4.8 Экспериментальное исследование синтезированной САР на стенде
полунатурного моделирования.
4.9 Сопоставление результатов моделирования и экспериментальных данных.
5
Перечень графического материала.
5.1 Функциональная схема САР.
5.2 Структурная схема САР.
5.3 Расчет параметров настройки регуляторов замкнутой САР.
6 Дата выдачи задания на выполнение курсового проекта
03.09.2011.
Руководитель
______________ Н.С. Криницын
(подпись)
______________
(дата)
Задание принялк исполнению ______________ А.В. Биянова
(подпись)
______________
(дата)
í àãðåâàåì àÿ
ñðåäà
òåï ëî í î ñèòåëü
ðåãóëèðóþù èé
î ðãàí
H
òåï ëî í î ñèòåëü
òåðì î ì åòð
TE
í àãðåòàÿ
ñðåäà
Ðèñóí î ê 1 Òåï ëî î áì åí í èê
Вариант 1 - 8
T, ºC
12
10
8
6
4
2
0
0
20
40
60
80
100
120
140
t, c
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
«Национальный исследовательский Томский политехнический университет»
Кафедра ЭАФУ
УТВЕРЖДАЮ:
Заведующий кафедрой
____________ Ливенцов С.Н.
3 сентября 2011 г.
ЗАДАНИЕ
на выполнение курсового проекта по курсу ТАУ
Студенту гр.0781 Усову Николаю Андреевичу
Тема курсового проекта: Синтез системы автоматического регулирования
типовым промышленным объектом
Срок сдачи студентом готовой работы 05.11.2011
Исходные данные к работе
Объект управления – пламенный реактор фторирования.
3.2 Экспериментальная переходная функция (вариант № 1-7) по
управляющему воздействию, снятая при величине входного ступенчатого
воздействия []= 12 % хода регулирующего органа.
Коэффициент передачи объекта по возмущающему воздействию:
u
К оf  0,6  K обобщ.об.
. Возмущающее воздействие ступенчатое.
Регулирующий орган – шнековый питатель.
Редуктор РЦД i = 1:15.
3.6 Двигатель постоянного тока МИ42Т
3.6.1
Номинальное напряжение якорной цепи 220В.
3.6.2
Номинальная частота вращения вала двигателя nном=1500
об/мин.
3.6.3
Номинальная мощность двигателя Рном=1,6 кВт.
3.6.4
Машина компенсированная β=0,3.
3.6.5
Число пар полюсов р=2.
3.6.6
Поправка на нагрев обмотки α=1,2.
3.7 Тахогенератор ТД–101 (Е = 35 В при n = 1500 об/мин).
3.8 Тиристорный преобразователь ПТО-М.
3.9 Регулятор системы ТРМ – 101. Расчет параметров настройки
регулятора производить по:
 Критерию апериодической устойчивости [10];
 По методу Куна [12].
3 Содержание текстового документа
4.2 Математическое описание ТОУ. Выбор типа модели объекта,
расчет её коэффициентов. Использовать два различных метода
идентификации и процедуру оптимизации параметров модели объекта
(например, из Excel). Приведенная среднеквадратичная погрешность
аппроксимации не более 1%.
4.2 Функциональная схема САР.
4.3 Структурная схема САР.
4.3.1 Выбор функциональных элементов САР.
4.3.2 Составление
математического
описания
выбранных
функциональных элементов САР.
4.4 Обобщенная структурная схема САР.
4.5 Расчет параметров настройки регулятора.
4.6 Математическое описание замкнутой САР.
4.7 Выбор наилучших параметров настроек регулятора САР.
4.7.1 Расчет
переходных процессов замкнутой
САР по
возмущающему воздействию.
4.7.2 Анализ переходных процессов замкнутой САР, рассчитанных
при номинальных параметрах объекта регулирования.
4.7.3 Анализ областей показателей качества, рассчитанных при
нестабильности параметров объекта в предела ± 20 % от
номинальных.
4.7.4 Выбор типа и настроек регулятора для синтезируемой САР.
4.8 Экспериментальное исследование синтезированной САР на стенде
полунатурного моделирования.
4.9 Сопоставление результатов моделирования и экспериментальных
данных.
5 Перечень графического материала.
5.1 Функциональная схема САР.
5.2 Структурная схема САР.
5.3 Расчет параметров настройки регуляторов замкнутой САР.
6 Дата выдачи задания на выполнение курсового проекта
Руководитель
______________ В.Ф. Дядик
(подпись)
______________
(дата)
Задание принял
к исполнению ______________ Н.А. Усов
(подпись)
______________
(дата)
03.09.2011.
Вариант 1 - 7
C, % об
15
12
9
6
3
0
0
20
40
60
80
100
120
t, c
Рабочая программа учебной
дисциплины
Ф ТПУ 7.1-21/01
Список литературы
к курсовому проекту по курсу "Теория автоматического управления"
для студентов 4 курса специальности 140306
"Электроника и автоматика физических установок"
физико-технического факультета
1. Дехтяренко П.И., Коваленко В.П. Определение характеристик
звеньев систем автоматического регулирования. – М.: Энергия, 1973.
2. Балакирев В.С., Дудников Е.Г., Цирлин А.М. Экспериментальное
определение динамических характеристик промышленных объектов.
– М.: Энергия, 1968.
3. Полоцкий Л.М., Лапшенков Г.И. Автоматизация химических
производств.
Теория,
расчет
и
проектирование
систем
автоматизации. – М.: Химия, 1982.
4. Лапшин А.А., Основы комплексной автоматизации технологических
процессов мясной и молочной промышленности. – М.: Пищевая
промышленность, 1969.
5. Дубровный В.А. и др. Справочник по наладке автоматических
устройств контроля и регулирования. Киев: Наукова думка, 1981.
(часть 2)
6. Нестеренко А.Д., Дубровный В.А. и др. Справочник по наладке
автоматических устройств контроля и регулирования. Киев: Наукова
думка, 1976.
7. Круг Е.К., Минина О.М. Электрические регуляторы промышленной
автоматики. – М.: Госэнергоиздат, 1962.
8. Кулаков Г.Т. Инженерные экспресс–методы расчета промышленных
систем регулирования. – Мн.: Выш. шк., 1984.
9. Хасмамедов Ф.И. Автоматизация управления трубчатыми печами. –
М.: Химия, 1980.
10.Гурецкий Х. Анализ и синтез систем управления с запаздыванием. –
М.: Машиностроение, 1974.
11.Автоматическое управление в химической промышленности.
Учебник для вузов, под ред. Дудникова Е.Г. – М.: Химия, 1987.
12.Штейнберг Ш.Е. и др. Промышленные автоматические регуляторы. –
М.: Энергия, 1973.
13.Шарков А.А. и др. Автоматическое регулирование и регуляторы в
химической промышленности. – М.: Химия, 1990.
14.Гинзбург И.Б. Автоматическое регулирование и регуляторы в
промышленности строительных материалов. – Л.: Стойиздат, 1985.
15.Ротач В.Я. Расчет настройки промышленных систем регулирования.
– М.: Госэнергоиздат, 1961.
16. Фатеев А.В. и др. Расчет автоматических систем. Под редакцией Фатеева
31
Рабочая программа учебной
дисциплины
Ф ТПУ 7.1-21/01
А.В. - М.: Высш. школа, 1973.
17.Бесекерский В.А. и др. Руководство по проектированию систем
автоматического управления. – М.: Высш. школа, 1983.
18.Клюев А.С. и др. Наладка средств автоматизации и автоматических
систем регулирования: Справочное пособие. – М.: Энергоатомиздат,
1989.
19.Афанасьев В.Н., Колмановский В.Б., Носов В.Р. Математическая
теория конструирования систем управления. М. Высшая школа,
1998.
20.Благов Э.Е., Ивницкий Б.Я. Дроссельно–регулирующая арматура
ТЭС и АЭС. – М.: Энергоатомиздат, 1990.
21.Емельянов А.И., Емельянов В.А. Исполнительные устройства
промышленных регуляторов. – М.: Машиностроение, 1975.
22.Слободкин М.С. и др. Исполнительные устройства регуляторов. –
М.: Недра, 1972.
23.Государственная система промышленных приборов и средств
автоматизации. Методическое пособие. Под общей редакцией
Кавалерова Г.И. – М.: ЦНИИТЭИ приборостроения, 1981.
24.Каталог. Государственная система промышленных приборов и
средств автоматизации (ГСП). Том 3, выпуск 4: Электрическая
унифицированная система приборов автоматического регулирования
"Каскад". –М.: ЦНИИТЭИ приборостроения, 1974.
25.КАТАЛОГ. ПРИБОРЫ И СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ
a) Устройства для контроля и регулирования технологических
процессов.
b) Регулирующая
и
исполнительная
техника
–
М.:
Информприбор (различных лет издания).
26.Волынский Ю.Б. Методика расчёта параметров настройки элементов
систем автоматического управления технологическими объектами:
Учебное пособие, Томск, ТПУ, 1996.
27.Дядик В.Ф., Савельева Е.В. Комплекс программ "САР-синтез" для
параметрического синтеза систем автоматического управления.
28.Дядик В.Ф., Лысенок А.А., Ливенцов С.Н. Идентификация
динамических звеньев систем автоматического регулирования.
29.Дядик В.Ф., Ливенцов С.Н. Руководство по определению
характеристик технологических объектов управления и настройке
параметров регуляторов.
30.Власов – Власюк О.Б. Экспериментальные методы в автоматике. М.,
Машиностроение, 1969, 412 с.
31.Лукас В.А. Теория управления техническими системами.
Компактный учебный курс для вузов – 3-е издание, перераб. и
32
Рабочая программа учебной
дисциплины
Ф ТПУ 7.1-21/01
дополн. – Екатеринбург: Издательство УГГГА, 2002, 675 с.
32.Лазарева
Т.Я.,
Мартемьянов
Ю.Ф.
Линейные
системы
автоматического регулирования: Учебное пособие. Тамбов:
Издательство Тамб. гос. техн. ун-та, 2001, 264 с.
33.Бесекерский В.А., Понов Е.П. Теория систем автоматического
управления. – Изд. 4-е, перераб. и доп. – СПб, Издательство
«Профессия», 2003. – 752 с.
34.Ким Д.П. Теория автоматического управления. – Т.1. Линейные
системы. –М.: Физматлит, 2003. – 288 с.
35.Мирошник И.В. Теория автоматического управления. Линейные
системы. – СПб.: Питер, 2005.– 336 с.
Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с
требованиями ОС по специальности 140801 «Электроника и
автоматика физических установок»
Программа одобрена на заседании кафедры «Электроника и
автоматика физических установок» ФТИ
(протокол № ____ от «___» _______ 2011 г.).
Автор:
Доцент каф. ЭАФУ ФТИ_______________ Дядик В.Ф.
Рецензент(ы) ______________
33