Зміст та об'єм курсової роботи

ЗМІСТ ТА ОБ'ЄМ КУРСОВОЇ РОБОТИ

Мета і завдання курсової роботи

Курсова робота (КР) – навчальна самостійна робота з дисципліни, яка містить елементи (задачі) навчального, аналітично-розрахункового та науково-дослідницького характеру.

Відповідно до робочої навчальної програми дисципліни «Теорія автоматичного керування» в курсовій роботі передбачається дослідження динамічних характеристик, стійкості та якості лінійних систем автоматичного керування.

Курсова робота є одним із найважливіших етапів вивчення студентами дисципліни "Теорія автоматичного керування" і має за мету:

· систематизувати, закріпити, узагальнити, поглибити та розширити знання, отримані студентом при вивченні курсу "Теорія автоматичного керування" в питаннях проектування систем автоматичного керування (САК);

· навчити студентів самостійно користуватися технічною літературою, різного роду довідниками, Гостами, нормативними матеріалами та іншими посібниками;

· розвинути навички застосування теоретичних положень студентів для самостійного вирішення інженерних задач за фахом, пов'язаних із розробкою та розрахунками систем автоматичного керування.

В процесі виконання курсової роботи ставиться конкретна інженерна задача аналізу та синтезу системи автоматичного керування. Студент повинен самостійно виконати всі основні етапи роботи, використовуючи сучасні досягнення теорії автоматичного керування.

Робота над курсовою роботою є хорошою підготовкою студента до виконання в майбутньому дипломної бакалаврської роботи та в подальшому дипломного проекту.

Рекомендований зміст та об’єм пояснювальної записки

Курсова робота складається з пояснювальної записки і графічної частини.

Пояснювальна записка – це документ, що містить опис системи, яка досліджується, і її ключових елементів (пристроїв), а також принципи її функціонування та обґрунтування (з приведенням необхідних інженерних розрахунків) прийнятих технічних рішень.

Зміст і об'єм пояснювальної записки і графічної частини уточнюються з керівником роботи в робочому порядку. В цілому, розрахунково-пояснювальна записка повинна мати приблизно такий зміст:

1. Титульний аркуш (додаток А).

2. Індивідуальне завдання на курсову роботу (додаток Б).

3. Анотації.

4. Зміст.

5. Перелік умовних скорочень.

6. Вступ.

7. Диференційні рівняння елементів чотириполюсника.

8. Передаточна функція чотириполюсника.

9. Виведення та побудова графіків динамічних характеристик системи.

9.1 Передаточна функція замкнутої системи.

9.2 Частотні характеристики замкнутої системи.

9.3 Перехідна характеристика замкнутої системи.

9.4 Вагова характеристика замкнутої системи.

10. Визначення стійкості системи.

10.1 Перевірка стійкості системи за критерієм Найквіста.

10.2 Перевірка стійкості системи за критерієм Ляпунова.

10.3 Перевірка стійкості системи за критерієм Рауса-Гурвіца.

10.4 Перевірка стійкості системи за критерієм Михайлова.

11. Визначення прямих показників якості та корекція замкнутої системи.

12. Запаси стійкості замкнутої системи за амплітудою і за фазою.

13. Комп’ютерне моделювання замкнутої системи.

14. Висновки.

15. Перелік посилань.

16. Додатки.

Вище приведена нумерація рекомендованого змісту курсової роботи використовується виключно для визначення послідовності чергування розділів в пояснювальній записці.

Об’єм пояснювальної записки курсової роботи складає 30–35 сторінок із відповідними графічними ілюстраціями. Об'єм графічного матеріалу в курсовій роботі повинен складати, як правило, від одного до чотирьох аркушів формату А4.

Щодо вступної частини курсової роботи слід відзначити, що вона обов’язково має містити загальні положення, що стосуються виконання даної курсової роботи, актуальність даного дослідження, об’єкт та основні завдання, які необхідно виконати в результаті наповнення пояснювальної записки.

Анотації до курсової роботи має таку структуру: відомості про студента, назва роботи, відомості про об’єм пояснювальної записки в сторінках, кількість ілюстрацій, кількість таблиць, кількість посилань на джерела інформації, текст анотації. В тексті реферату, який розташовується на одній сторінці, коротко подається сутність роботи, основні принципи вирішення питань та отримані результати. В кінці з абзацу перелік ключових слів, які відображають сутність роботи.

Завдання на курсову роботу

Індивідуальне завдання на курсову роботу сформульовано таким чином, що охоплює основні положення курсу і вимагає від студента знання всієї програми дисципліни.

Індивідуальне завдання на курсову роботу оформляється на типовому бланку і підписується керівником. Зразок оформлення індивідуального завдання студента приведений в додатку Б.

Індивідуальне завдання складається для кожного студента окремо. Розроблені індивідуальні завданні для всього контингенту студентів 3 курсу попередньо розглядаються та затверджуються на засіданні кафедри.

Завдання на курсову роботу містить найменування теми, постановку завдання і вихідні дані для розрахунку.

Завдання на курсову роботу формулюється таким чином: для лінійного чотириполюсника необхідно скласти диференційні рівняння його окремих елементів і загальне диференційне рівняння; вивести передаточну функцію чотириполюсника; знайти загальну передаточну функцію системи, охопленої зворотним зв’язком; визначити та побудувати графіки всіх частотних характеристик та графіки вагової та перехідної характеристик системи; перевірити стійкість системи за декількома критеріями; визначити прямі показники якості перехідного процесу системи, охопленої зворотним зв’язком; виконати корекцію системи; визначити запаси стійкості за амплітудою та за фазою відкоригованої замкнутої системи; виконати комп’ютерне моделювання процесів в системі, охопленої зворотним зв’язком, за допомогою програмних засобів.

 

Організація курсової роботи

Виконання роботи починається з аналізу завдання та вивчення цих методичних вказівок. Одним із перших питань, які необхідно розглянути в курсовій роботі, є формалізація поставленого завдання.

На основі аналізу формалізованої задачі необхідно визначити клас систем, до яких відноситься запропонована для розрахунку система, і перейти до вивчення літератури, присвяченої вирішенню завдань даного класу. В результаті огляду літератури повинен бути вибраний метод розрахунку системи і відповідна йому форма представлення її математичної моделі.

В процесі виконання курсової роботи студенту надаються консультації. Він повинен відповідно до визначеного графіку з’являтись до керівника не рідше одного разу на тиждень. Курсова робота виконується згідно календарного плану, який формується на зворотній стороні індивідуального завдання і доводиться до відома студентів одночасно із видачею завдання.

Оцінка за курсову роботу кожного студента формується із врахуванням отриманих балів під час захисту роботи та на основі своєчасності виконання студентами етапів календарного плану роботи.

Приблизні терміни виконання етапів курсової роботи наступні:

- аналіз завдання на курсову роботу, вивчення методичних вказівок по курсовій роботі і рекомендованої літератури – один тиждень;

- складання диференційних рівнянь елементів чотириполюсника та загального диференційного рівняння – один тиждень;

- знаходження передаточної функції чотириполюсника та загальної передаточної функції замкнутої системи – один тиждень;

- розрахунок та побудова частотних характеристик замкнутої системи – один тиждень;

- розрахунок та побудова перехідної і вагової характеристик замкнутої системи – один тиждень;

- перевірка стійкості замкнутої системи за теоремою Ляпунова та на основі критерію Найквіста – один тиждень;

- перевірка стійкості замкнутої системи за критеріями Рауса-Гурвіца та Михайлова – один тиждень;

- визначення прямих показників якості перехідного процесу замкнутої системи – один тиждень;

- корекція замкнутої системи – один тиждень;

- визначення запасів стійкості замкнутої системи за амплітудою і за фазою згідно логарифмічного критерію – тиждень;

- комп’ютерне моделювання замкнутої системи – один тиждень;

- оформлення пояснювальної записки згідно ДЕСТів – один тиждень;

- передача пояснювальної записки для перевірки відповідності індивідуальному завданню та нормам ДЕСТ – один тиждень;

- підготовка до захисту курсової роботи – один тиждень

За тиждень до зазначеного терміну захисту, студент зобов’язаний надати оформлену роботу керівнику для висновку про її відповідність завданню і вимогам до оформлення.

У разі, якщо керівник зробить висновок про неможливість допуску студента до захисту курсової роботи, останній зобов’язаний виправити помилки пояснювальної записки відповідно до зауважень і знову подати роботу на перевірку.

 

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

 

1. Солодовников В.В. Основы теории и элементы систем автоматического регулирования. Учебное пособие для вузов. / В.В. Солодовников, В.Н. Плотников, А.В. Яковлев. –М.:Машиностроение, 1985.

2. Попович М.Г. Теорія автоматичного керування: Підручник / М.Г. Попович, О.В. Ковальчук. – Київ: «Либідь», 1977. – 544 с.

3. Математические основы теории автоматического регулирования/Под ред. Б. К. Чемоданова. – Т.1,2.-М.:Высшая школа, 1977.

4. Попович М.Г. Теорія автоматичного керування: Підручник / М.Г. Попович, О.В. Ковальчук. – Київ: «Либідь», 2007. – 656 с. - ISBN: 966-06-0447-5, ISBN13: 978-966-06-0447-6.

5. Зайцев Г.Ф. Теория автоматического управления и регулирования. / -К.:Выща школа, 1988.

6. Воронов А.А. Основи теории автоматического регулирования и управления. / А.А. Воронов, В.К. Титов, Б.Н. Новогранов. – М.:Высшая школа, 1977.

7. Гоголюк П.Ф. Теорія автоматичного керування: навч. посіб. / П.Ф. Гоголюк, Т.М. Гречин. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2009. – 280 с. – ISBN: 978-966-553-725-0.

8. Теория автоматического управления: Нелинейные системы, управления при случайных воздействиях/ Под ред. А.В.Нетушила.-М.:Высшая школа, 1983.

9. Бесекерский В.А. Теория систем автоматического регулирования. 3-є изд., испр./ В.А. Бесекерский, Е. П. Попов. – М.: Физматгиз, 1975. — 768 с.

10. Іванов А. О. Теорія автоматичного керування: Підручник. / А. О. Іванов. – Дніпропетровськ: Національний гірничий університет, 2003. – 250 с.

11. Мокін Б. І. Математичні методи ідентифікації електромеханічних процесів: навч. посіб. / Б. І. Мокін, В. Б. Мокін, О. Б. Мокін. – Вінниця: «Універсум-Вінниця», 2005. – 300 с. – ISBN 966-641-136-9.

12. Куропаткин. П. В. Теория автоматического управления. / П.В. Куропаткин. – М.: Высш. шк., 1973. – 528с.

13. Попов Е. П. Теория нелинейных систем автоматического регулирования и управления. / Е. П. Попов. – М.: Наука, 1988. – 256 с.

14. Сборник задач по теории автоматического регулирования и управления / Под ред. В. А. Бесекерского. М.: Наука, 1978. – 512с.

15. Теория автоматического управления. Ч. 1. Теория линейных систем автоматического управления / Под ред. А. А. Воронова, 2-е изд. М.: Высш. шк., 1986. — 367 с.

16. Теория автоматического управления. Ч. 2. Теория нелинейных и специальных систем автоматического управления / Под ред. А. А. Воронова, 2-е изд. М.: Высш. шк. 1986. — 504 с.

17. Цыпкин. Я. 3. Основы теории автоматических систем. / Я. 3. Цыпкин. –М.: Наука, 1977.– 560 с.

18. Юревич Е. Й. Теория автоматического управления. 2-е изд. / Е. Й. Юревич. Л.: Энергия, 1975. – 416с.

Додаток А

Форма № Н-6.01

 

 

Вінницький національний технічний університет

Кафедра відновлювальної енергетики та транспортних електричних систем і комплексів

 

КУРСОВА РОБОТА

з дисципліни “Теорія автоматичного керування”

 

на тему: “Дослідження динамічних характеристик, стійкості та якості лінійних систем автоматичного керування”

 

Студента (ки) 3 курсу групи

напряму підготовки 6.050702

спеціальності

Іванов І.І.

(прізвище та ініціали)

Керівник к.т.н., доцент

Паянок О.А.

(посада, вчене звання, науковий ступінь, прізвище та ініціали)

 

Національна шкала

Кількість балів: Оцінка: ECTS

 

 

Члени комісії

________________ ______________________________

(підпис) (прізвище та ініціали)

________________ ______________________________

(підпис) (прізвище та ініціали)

________________ ______________________________

(підпис) (прізвище та ініціали)

 

м. Вінниця – 2012 рік

Додаток Б

 

Вхідні дані для варіантів завдань №1-10

Рисунок 1 – Схема досліджуваного чотириполюсника

Рисунок 2 – Структурна схема замкнутої системи

 

Вхідні дані у відповідності із варіантом виконуваного дослідження зведені в таблицю 3.

 

Таблиця 3 – Вхідні дані

№ вар.	R1, кОм	R2, кОм	С1, мкФ	а1	а2	b1	b2	b3	c1	c2	d1	d2	e1	e2	Схема Вар №1
1.						0,009	0,8					0,5	0,5
2.				4,86		0,008	0,04		0,38			-0,5
3.				2,88		0,08	0,02					0,25	0,48
4.				0,735		0,08	0,2		0,035		-0,2		0,28
5.				1,08		0,004	0,09					-1	0,12
6.				0,75		0,008	0,04		0,25			-0,5	0,25
7.				0,96		0,002	0,02					-0,5	0,08
8.				0,27		0,01	0,03		0,01		-0,03		0,1
9.				0,12		0,005	0,03					0,5	0,02
10.				0,045		0,01	0,04		0,025			-1	0,04

 

Вхідні дані для варіантів завдань №11-20

Рисунок 1 – Схема досліджуваного чотириполюсника

Рисунок 2 – Структурна схема замкнутої системи

 

Вхідні дані у відповідності із варіантом виконуваного дослідження зведені в таблицю 4.

 

Таблиця 4 – Вхідні дані

№ вар.	R1, Ом	R2, Ом	L1, мГ	а1	а2	b1	b2	b3	c1	c2	d1	d2	e1	e2	Схема Вар №1
1.				0,002		0,01	0,03			-100		0,2
2.				0,004		0,002	0,02			-80	-0,02
3.				0,009		0,04	0,1			-120		-0,2
4.				0,016		0,02	0,45			-120		0,5
5.				0,01		0,08	0,2			-64
6.				0,006		0,009	0,08	0,5		-22		0,25
7.				0,014		0,008	0,04			-38		-0,5
8.				0,016		0,009	0,8			-35		0,2
9.				0,009		0,02	0,8			-11	-0,8
10.				0,02		0,025	0,35			-18		-2

 

Вхідні дані для варіантів завдань №21-30

Рисунок 1 – Схема досліджуваного чотириполюсника

Рисунок 2 – Структурна схема замкнутої системи

 

Вхідні дані у відповідності із варіантом виконуваного дослідження зведені в таблицю 5.

 

Таблиця 5 – Вхідні дані

№ вар.	R1, Ом	R2, Ом	L2, мГ	а1	а2	b1	b2	b3	c1	c2	d1	d2	e1	e2	Схема Вар №1
1.				0,004		0,04	0,7		0,036			0,25
2.				0,012		0,02	0,09		0,008	-15		0,5	0,01
3.				0,01		0,001	0,08		0,43			0,25	0,11
4.				0,018		0,06	0,4		0,182	-73	-0,4		0,2
5.				0,014		0,02	0,8		0,046	-40		-0,25	0,02
6.				0,024		0,01	0,9		0,376	-95			0,2
7.				0,018		0,008	0,02			-64		0,5	0,009
8.				0,03		0,004	0,08		0,05	-35	-0,08		0,08
9.				0,04		0,005	0,07		0,01	-50		-0,5	0,01
10.				0,09		0,004	0,08			-45		-0,4	0,03

Вхідні дані для варіантів завдань №31-34

Рисунок 1 – Схема досліджуваного чотириполюсника

Рисунок 2 – Структурна схема замкнутої системи

 

Вхідні дані у відповідності із варіантом виконуваного дослідження зведені в таблицю 6.

 

Таблиця 6 – Вхідні дані

№ вар.	R1, кОм	R2, кОм	С2, мкФ	а1	а2	b1	b2	B3	c1	c2	d1	d2	e1	e2	Схема Вар №1
1.				0,36		0,01	0,025					0,25	0,01
2.				1,02		0,002	0,03			-1		-0,5	0,9
3.				1,28		0,04	0,15			-1			0,32

 

Додаток В

Зразок оформлення індивідуального завдання на курсову роботу

Вінницький національний технічний університет

Інститут електроенергетики та електромеханіки

 

 

ЗАТВЕРДЖУЮ

д.т.н., доц., зав. каф. ВЕТЕСК

___ ___ О.Б. Мокін

^{(підпис)}

” ” 2013 р.

ІНДИВІДУАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ

на курсову роботу з дисципліни ”Теорія автоматичного керування”

студента (ки) групи

 

1. Тема роботи: „Дослідження динамічних характеристик, стійкості та якості лінійних систем автоматичного керування”.

2. Вхідні дані для варіанту завдання №6:

Рисунок 1 – Схема досліджуваного чотириполюсника

Рисунок 2 – Структурна схема замкнутої системи

 

Таблиця 1 – Вхідні дані для розрахунку

R1, Ом

R2, Ом

L1, мГ

а1

а2

b1

b2

b3

c1

c2

d1

d2

e1

e2

Схема Вар №2

0,006

0,009

0,08

0,5

-22

0,25

 

3. Термін здачі студентом (кою) закінченої роботи “ ”

ЗМІСТ РОЗРАХУНКОВО–ПОЯСНЮВАЛЬНОЇ ЗАПИСКИ

Орієнтовний обсяг с.35

ВСТУП

1 Диференційні рівняння ЕЛЕМЕНТІВ ЧОТИРИПОЛЮСНИКА

2 Передаточна функція чотириполюсника

3 Виведення та побудова графіків динамічних характеристик системи

3.1 Передаточна функція замкнутої системи

3.2 Частотні характеристики замкнутої системи

3.3 Перехідна характеристика замкнутої системи

3.4 Вагова характеристика замкнутої системи

4 визначення стійкості системи

4.1 Перевірка стійкості системи за критерієм Найквіста

4.2 Перевірка стійкості системи за критерієм Ляпунова

4.3 Перевірка стійкості системи за критерієм Гурвіца

4.4 Перевірка стійкості системи за критерієм Михайлова

5 Визначення прямих показників якості та корекція замкнутої системи

6 Запаси стійкості замкнУТОЇ системи за амплітудою І за фазою

7 Комп’ютерне моделювання ЗАМКНУТОЇ СИСТЕМИ

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

Додаток А РОЗРАХУНОК ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМИ В ППП МАTHCAD

 

КАЛЕНДАРНИЙ ПЛАН

№ п/п	Назва етапів курсової роботи	Терміни виконання етапів роботи	Примітка
1.	Видача завдання
2.	Диференційні рівняння елементів чотириполюсника
3.	Передаточна функція чотириполюсника
4.	Передаточна функція замкнутої системи. Частотні характеристики замкнутої системи.
5.	Перехідна характеристика замкнутої системи. Вагова характеристика замкнутої системи.
6.	Перевірка стійкості системи за критерієм Найквіста. Перевірка стійкості системи за критерієм Ляпунова.
7.	Перевірка стійкості системи за критерієм Гурвіца. Перевірка стійкості системи за критерієм Михайлова
8.	Визначення прямих показників якості та корекція замкнутої системи.
9.	Запаси стійкості замкнутої системи за амплітудою і за фазою.
10.	Комп’ютерне моделювання замкнутої системи
11.	Оформлення пояснювальної записки згідно ДЕСТів
12.	Захист роботи

 

Дата видачі завдання:

Керівник роботи ____________________

^{(підпис)}

Завдання отримав (ла) ____________________

^{(підпис)}

ЗМІСТ ТА ОБ'ЄМ КУРСОВОЇ РОБОТИ