Робоча навчальна програма дисциплін

 

2.1 Лекційні заняття

 

2.1.1 Вступна частина

Розглядаються питання:

- роль автоматизації у сучасному науково-технічному прогресі;

- стислий історичний екскурс;

- перспективи розвитку автоматизації;

- мета, задачі, структура та зміст дисципліни, її звязок з іншими дисциплінами.

 

Література: - основна [2, С. 4–8]

2.1.2 Основні поняття теорії автоматичного керування

 

Розглядаються питання:

- зміст понять: “керований об’єкт”, “керована величина”, “зовнішнє збурююче діяння”, “простий керований об’єкт”, “керування об’єктом”, “керування”, “регулювання”, “автоматичне керування”, “напівавтоматичне керування”, “автоматичний керуючий пристрій”, “система автоматичного керування”, “блок-схема автоматичної системи з однією керованою величиною”, “задавальне діяння системи”, “вхід”, “вихід системи”, “діяння”, “сигнал”;

- автоматичне регулювання та керування у живих організмах, природі, техніці;

- причини, які примушують вилучати людину як слабку ланку у системі керування;

- етапи розвитку технологічного процесу, місце САК у технологічному процесі;

- принципи автоматичного керування: принцип керування за відхиленням; поняття “зворотний зв’язок”; функціональна схема САК; принцип керування за збуренням; принцип комбінованого керування; принцип адаптації.

 

Література: - основна [1, С. 7–16];

- додаткова [3, С. 124–128; 4, С. 5–6 ]

 

2.1.3 Класифікація автоматичних систем

 

Розглядаються питання:

- ознаки, за якими класифікуються автоматичні системи;

- класифікація автоматичних систем (системи стабілізації, програмного керування, слідкуючі системи, одноконтурні, багатоконтурні, прямої дії, дискретні, статичні, астатичні, ізодромні, лінійні, нелінійні).

 

Література: - основна [1, С. 16–17, 46–58; 2, С. 15–48];

- додаткова [3, С. 117–124, 128–142; 4, С. 7–9; 5,

С. 7–17, 385–431 ]

 

2.1.4 Характеристики автоматичних систем

 

Розглядаються питання:

- способи опису роботи автоматичних систем;

- складання диференційних рівнянь елементів автоматичної системи;

- форми запису рівнянь елементів автоматичної системи;

- перехід від рівнянь елементів до рівнянь автоматичної системи;

- оцінювання статичних властивостей автоматичної системи;

- оцінювання динамічних властивостей автоматичної системи.

 

Література: - основна [1, С. 59–74; 2, С. 56–59, 102–107];

- додаткова [3, С. 143–169, 217–239; 4, С. 9–24, 40–43; 5, С. 349–360 ]

 

2.1.5 Типові динамічні ланки

 

Розглядаються питання:

- класифікація типових ланок;

- аналіз типових ланок.

 

Література: - основна [1, С. 75–87; 2, С. 69–90 ];

- додаткова [3, С. 170–196; 4, С. 24–29; 5, С.360–373]

 

2.1.6 Структурні схеми автоматичних систем

 

Розглядаються питання:

- поняття структурної схеми, її порівняння з функціональною схемою;

- передавальна функція окремої ланки, типи з’єднань ланок;

- правила структурних перетворень, передавальна функція автоматичної системи;

- зв’язок між замкненою і розімкненою системами.

 

Література: - основна [1, С. 87–99; 2, С. 113–119];

- додаткова [3, С. 196–216; 4, С. 29–39]

 

2.1.7 Стійкість автоматичних систем

 

Розглядаються питання:

- поняття стійкості автоматичної системи;

- математична умова стійкості;

- алгебраїчні критерії стійкості;

- графоаналітичний критерій Михайлова;

- частотні критерії стійкості;

- оцінювання стійкості системи за її структурою;

- синтез автоматичної системи керування, виходячи із умови стійкості;

- запас стійкості автоматичної системи.

 

Література: - основна [1, С. 108–122; 2, С. 133–165];

- додаткова [3, С. 240–258; 4, С. 77–108; 5, С. 380–384]

2.1.8 Якість процесів керування

 

Розглядаються питання:

- показники якості перехідних процесів;

- корневі методи оцінювання процесів регулювання;

- діаграма Вишнеградського.

 

Література: - основна [1, С. 122–138; 2, С. 202–246];

- додаткова [3, С. 259–285; 4, С. 116–149]

 

2.1.9 Застосування АЕОМ та ЦЕОМ для дослідження роботи автоматичних систем

 

Розглядаються питання:

- застосування аналогових електронних обчислювальних машин;

- застосування цифрових електронних обчислювальних машин;

 

Література: - додаткова [3, С. 354–374]

 

2.1.10 Особливості нелінійних автоматичних систем

 

Література: - основна [1, С. 110–125; 2, С. 84–98];

- додаткова [3, С. 170–180]

 

 

2.2 Лабораторні заняття

 

За результатами проведення лабораторних занять студенти повинні

знати:

- конструкцію та принцип дії одного із засобів автоматизації – електромеханічного перетворювача (ЕМП);

- методику дослідження статичної характеристики, перехідної функції, частотної характеристики ЕМП, основи аналізу цих характеристик;

- загальні підходи до складання програми роботи ПЕОМ або програмованого мікрокалькулятора для подальшого дослідження САК;

вміти:

- на лабораторному стенді зняти статичну характеристику, перехідну функцію та частотну характеристику ЕМП; проаналізувати отримані результати;

- розробити математичну модель САК на рівні розглядання механічного виконавчого пристрою;

- розробити програму роботи ПЕОМ або програмованого мікрокалькулятора для визначення стійкості, перехідної функції та частотних характеристик САК.

 

Лабораторні заняття проводяться за такою тематикою та змістом кожної:

 

Лабораторна робота № 1. Тема: “Принцип дії елекромеханічного перетворювача” (ЕМП). Визначення статичної характеристики ЕМП.

Зміст роботи:

- вивчення конструкції та принципу дії ЕМП;

- на лабораторному стенді дослідженння залежності ;

- висновки по роботі.

 

Лабораторна робота № 2. Тема: “Визначення перехідної функції ЕМП”.

Зміст роботи:

- експериментальне дослідження реакції ЕМП на вхідний сигнал ступінчастого типу;

- зняття з екрана осцилографа графіка перехідної функції;

- визначення за графіком основних показників якості перехідного процесу;

- висновки по роботі.

 

Лабораторна робота № 3. Тема: “Визначення частотної характе-ристики ЕМП”.

Зміст роботи:

- експериментальне дослідження реакції ЕМП на вхідний сигнал гармонічного типу – залежності , де А – амплітуда вихідного сигналу, ω – частота вхідного сигналу;

- побудова графіка залежності – амплітудно-частотної характеристики;

- висновки по роботі.

 

Лабораторна робота № 4. Тема: “Застосування ЕОМ для дослід-ження роботи САК”.

Зміст роботи:

- складання математичних моделей САК на рівні розглядання механічного виконавчого пристрою;

- розробка програм для ПЕОМ або програмованих мікрокалькуля-торів, або застосування стандартної програми MATHCAD для ПЕОМ з метою визначення динамічної стійкості САК, перехідної функції, частотних характеристик.

Методика проведення лабораторних робіт наводиться нижче.

 

2.3 Практичні заняття

 

Для студентів заочної форми навчання практичні заняття не плануються.

 

2.4 Контрольні роботи

 

В режимі самостійної роботи виконується одна контрольна робота. Зміст роботи наводиться нижче.

 

3 Робочий план дисципліни

 

3.1 Обсяг навантаження

 

Загальна кількість годин – 162, з них:

- лекцій – 14;

- лабораторних занять – 10;

- самостійна робота (позааудиторна) – 138.

Вивчення дисципліни здійснюється у 9-му семестрі, на сесії складається диференційований залік.

 

3.2 Лекційні заняття

 

Лекція 1. Тема: “Вступ до дисципліни ” (1 година).

Зміст:

- роль автоматизації у сучасному науково-технічному процесі;

- мета та задачі викладання дисципліни.

 

Лекція 2. Тема: “Основні поняття ТАК” (1 година).

Зміст:

- розгляд понять: “керований об’єкт”, “керована величина”, “зовнішнє збурююче діяння”, “простий керований об’єкт”, “керування об’єктом”, “керування”, “регулювання”, “автоматичне керування”, “напівавтоматичне керування”, “автоматичний керуючий пристрій”, “система автоматичного керування”, “блок-схема автоматичної системи з однією керованою величиною”, “задавальне діяння системи”, “вхід”, “вихід системи”, “діяння”, “сигнал”;

- автоматичне регулювання та керування у живих організмах, природі, техніці;

- причини, які примушують усувати людину як слабку ланку у системі керування;