Рабочая программа учебной дисциплины «управление техническими системами»




НазваниеРабочая программа учебной дисциплины «управление техническими системами»
Дата конвертации19.02.2013
Размер181.37 Kb.
ТипРабочая программа


ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ



МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»





«Согласовано»

«Утверждаю»


___________________

Руководитель ООП

по направлению 151000

профессор В.В. Максаров


_______________________

Заведующий кафедрой

ЭЭЭ

профессор А.Е. Козярук



РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИМИ СИСТЕМАМИ»

Направление подготовки: 151000 «Технологические машины и оборудование»
Профили подготовки: «Металлургические машины и оборудование»

«Оборудование нефтегазопереработки»

«Технологические машины и оборудование

для разработки торфяных месторождений»

«Технологические процессы в машиностроении»

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр

Составитель: доцент О.М. Большунова


САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2012

1. Цели и задачи дисциплины:

Целью преподавания дисциплины «Управление техническими системами» является формирование знаний студентов по основам анализа и свойствам линейных и нелинейных систем автоматического управления технологическими машинами и оборудованием, их структуре, устойчивости и алгоритмам управления.

Задачами дисциплины являются:

 ознакомление с основными типами систем автоматического управления, их свойствами и основами анализа; понятием об устойчивости и качестве переходных процессов линейных систем; основами анализа нелинейных систем, их свойствами и характеристиками; алгоритмами управления и структуры систем автоматического управления технологическими машинами и оборудованием;

 ознакомление с общими понятиями об автоматическом управлении и регулировании; составлением передаточных функций систем управления технологическими машинами и оборудованием и выполнением их анализа; составлением структурных и функциональных схем систем управления технологическими машинами и механизмами;

 овладение методами математического описания режимов различных производственных объектов, а также применение полученных математических моделей для решения практических задач;

 получение представления об основных направлениях развития элементов систем автоматики.
2. Место дисциплины в структуре ООП:

Дисциплина «Управление техническими системами» относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по направлению 151000 «Технологические машины и оборудование».

Изучение дисциплины базируется на входных знаниях и умениях, полученных в дисциплинах «Математика», «Информационные технологии», «Физика», «Теоретические основы электротехники», «Электротехника и электроника».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы и изучении дисциплин «Надежность технологических машин и оборудования», «Электроснабжение предприятий и производств», а также программы магистерской подготовки.

3. Требования к результатам освоения дисциплины:

    Процесс изучения дисциплины направлен на формирование у студента следующих компетенций:

  • способен на научной основе организовывать свой труд, оценивать с большой степенью самостоятельности результаты своей деятельности, владеть навыками самостоятельной работы (ОК-6);

  • способен к приобретению с большой степенью самостоятельности новых знаний с использованием современных образовательных и информационных технологий (ОК-7);

  • способен к целенаправленному применению базовых знаний в области математических, естественных, гуманитарных и экономических наук в профессиональной деятельности (ОК-9);

  • обладает достаточными для профессиональной деятельности навыками работы с персональным компьютером (ОК-13);

  • знает основные методы, способы и средства получения, хранения, переработки информации, умеет использовать для решения коммуникативных задач современные технические средства и информационные технологии с использованием традиционных носителей информации, распределенных баз знаний, а также информации в глобальных компьютерных сетях (ОК-14);

  • понимает сущность и значение информации в развитии современного общества, способен получать и обрабатывать информацию из различных источников, готов интерпретировать, структурировать и оформлять информацию в доступном для других виде (ОК-15);

  • способен участвовать в работах по доводке и освоению технологических процессов в ходе подготовки производства новой продукции, проверять качество монтажа и наладки при испытаниях и сдаче в эксплуатацию новых образцов изделий, узлов и деталей выпускаемой продукции (ПК-3);

  • умеет применять методы стандартных испытаний по определению физико-механических свойств и технологических показателей используемых материалов и готовых изделий (ПК-7);

  • умеет применять современные методы для разработки малоотходных, энергосберегающих и экологически чистых машиностроительных технологий, обеспечивающих безопасность жизнедеятельности людей и их защиту от возможных последствий аварий, катастроф и стихийных бедствий, умеет применять способы рационального использования сырьевых, энергетических и других видов ресурсов в машиностроении (ПК-8);

  • умеет обеспечивать моделирование технических объектов и технологических процессов с использованием стандартных пакетов и средств автоматизированного проектирования, проводить эксперименты по заданным методикам с обработкой и анализом результатов (ПК-18).


В результате изучения дисциплины студент должен:

    Знать:

  • основные типы систем автоматического управления и их свойства;

  • методы анализа устойчивости и качества переходных процессов линейных систем;

  • основные методы анализа нелинейных систем, их свойства и характеристики;

  • алгоритмы управления и структуры систем автоматического управления технологическими машинами и оборудованием;

  • методы математического описания режимов работы различных производственных объектов.

    Уметь:

  • пользоваться терминологией, принятой в различных разделах теории автоматического управления;

  • выполнять расчет передаточной функции системы по ее структурной схеме;

  • выполнять анализ устойчивости и качества работы системы автоматического управления;

  • выбирать элементы системы автоматического управления технологическими машинами и оборудованием.

    Владеть:

  • основными методами идентификации передаточных функций технологических машин и оборудования;

  • принципами составления функциональных и структурных схем систем автоматического управления;

  • методиками расчета параметров типовых управляющих устройств технологических машин и оборудования.



4. Объем дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы.

Вид учебной работы

Всего часов

Семестры

8

Аудиторные занятия (всего)

60

60

В том числе:

-

-

Лекции

30

30

Практические занятия (ПЗ)

30

30

Семинары (С)

-

-

Лабораторные работы (ЛР)







Самостоятельная работа (всего)

48

48

В том числе:

-

-

Курсовой проект (работа)

-

-

Расчетно-графические работы (3х12=36)

36

36

Реферат

12

12

Другие виды самостоятельной работы

-

-




-

-

Вид промежуточной аттестации (зачет- З, экзамен - Э)

З

З

Общая трудоемкость час

зач. ед.

108

108

3

3


5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела

1.

Основы анализа линейных непрерывных САУ

Основные понятия теории автоматического управления. Классификация систем автоматического управления по принципу управления. Принцип действия САР. Функциональная и структурная схемы системы управления. Основные функциональные блоки САУ. Элементы структурных схем. Виды типовых воздействий и сигналов. Статические характеристики элементов САУ. Характеристики и модели типовых динамических звеньев САУ. Применение графов для отображения структуры САУ. Правила преобразования структурных схем и сигнальных графов. Вычисление передаточных функций объектов. Общие понятия о точности управления. Статическая точность. Динамическая точность.

2.

Анализ устойчивости и оценка качества САУ

Понятие устойчивости. Алгебраические и частотные критерии устойчивости. Понятие качества управления. Показатели качества: прямые, частотные, интегральные.

3.

Синтез линейных САУ

Основные понятия о синтезе САУ. Типовые передаточные функции САР. Выбор настроечных параметров типового регулятора. Понятие инвариантности: абсолютной и частичной. Определение передаточной функции и расчет параметров идеального и физически реализуемого компенсаторов. Синтез корректирующих устройств.

4.

Нелинейные САУ

Общие сведения о нелинейных САУ. Методы фазовой плоскости и гармонического баланса.

5.

Управление сложными техническими объектами

Общие сведения о дискретных системах. Нелинейные модели непрерывно-дискретных систем управления. Цифровые САУ. Общие сведения об оптимальных и адаптивных САУ.

6.

Технические средства САУ

Классификация технических средств САУ по функциональному назначению. Датчики. Промышленные аналоговые регуляторы. Микропроцессоры в технических системах управления. Исполнительные устройства. Надежность и качество работы технических средств САУ. Функциональная схема автоматизации.

7.

Современные подходы к моделированию и управлению техническими системами

Системы искусственного интеллекта. Нейронные сети и их применение при моделировании и построении систем управления техническими объектами. Нечеткие системы управления. Генетические алгоритмы. Имитационное моделирование.

5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№ п/п

Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин

№ № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин

1

2

3

4

5

6

7

1.

Надежность технологических машин и оборудования




*

*

*

*

*




2.

Электроснабжение предприятий и производств

*

*

*

*

*

*

*

3.

Подъемные и транспортные технологические машины и установки




*

*

*

*

*




4.

Технология ремонта металлургических машин и оборудования










*

*

*




5.

Технология монтажа и ремонта оборудования нефтепереработки










*

*

*




6.

Машины и аппараты нефтепереработки










*

*

*

*

7.

Торфяные машины – транспортные агрегаты










*

*

*

*


5.3. Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Лекц.

Практ.

зан.

Лаб.

зан.

Семин

СРС

Все-го

час.

1.

Основы анализа линейных непрерывных САУ

6

6







12

24

2.

Анализ устойчивости и оценка качества САУ

4

6







12

22

3.

Синтез линейных САУ

4

6







12

22

4.

Нелинейные САУ

2

2










4

5.

Управление сложными техническими объектами

4

2










6

6.

Технические средства САУ

6

4










10

7.

Современные подходы к моделированию и управлению техническими системами

4

4







12

20




Итог

30

30







48

108



6. Лабораторный практикум

Не предусмотрен учебным планом
7. Практические занятия (семинары)

№ п/п

№ раздела дисциплины

Тематика практических занятий (семинаров)

Трудо-емкость

(час.)

1.

1

Математическое описание динамических свойств типовых элементарных звеньев систем автоматического управления

2

2.

1

Получение передаточной функции системы по ее структурной схеме. Применение графов для отображения структуры САУ

2

3.

2

Анализ устойчивости системы с использованием алгебраических критериев.

4

4.

2

Анализ устойчивости системы с использованием частотных критериев.

2

5.

2

Анализ качества работы системы автоматического управления

2

6.

3

Синтез линейной системы с использованием типовых алгоритмов управления

2

7.

3

Синтез комбинированной системы управления

2

8.

4

Анализ нелинейных САУ с использованием метода фазовой плоскости

2

9.

4

Анализ нелинейных САУ с использованием метода гармонического баланса

2

10.

5

Системы с непосредственным цифровым управлением

2

11.

6

Построение статических характеристик датчиков систем управления

2

12.

6

Анализ надежности системы управления по структурной схеме надежности

2

13.

7

Построение системы управления с использованием нечеткой логики

2

14.

7

Построение генетического алгоритма

2


8. Примерная тематика курсовых проектов (работ) Не предусмотрены учебным планом

9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) основная литература

1. Егоров А.И. Основы теории управления. Физматлит, 2007, 504 с.

2. Келим Ю.М.Типовые элементы систем автоматического управления. Форум, 2007, 384 с.

3. Ким Д.П. Сборник задач по теории автоматического управления. Линейные системы / Ким Д.П., Дмитриева Н.Д. Физматлит, 2007, 168 с.

4. Ким Д.П. Сборник задач по теории автоматического управления. Многомерные, нелинейные, оптимальные и адаптивные системы / Ким Д.П., Дмитриева Н.Д. Физматлит, 2008, 328 с.

5. Корнеев Н.В. Теория автоматического управления с практикумом / Корнеев Н.В., Кустарёв Ю.С., Морговский Ю.Я. ACADEMIA, 2008, 224 с.

6. Малафеев С.И. Основы автоматики и системы автоматического управления / Малафеев С.И., Малафеева А.А. ACADEMIA, 2010, 384 с.

7. Певзнер Л.Д. Практикум по теории автоматического управления. Учебное пособие для студентов вузов. Современный литератор, 2006, 590 с.

8. Шмид Д. Управляющие системы и автоматика. Техносфера, 2007, 584 с.

б) дополнительная литература

1. Ерофеев А.А. Теория автоматического управления. Политехника, 2008, 302 с.

2. Первозванский А.А. Курс теории автоматического управления. Лань, 2010, 624 с.

3. Юревич Е.И. Теория автоматического управления. BHV-Санкт-Петербург, 2007, 560 с.

в) программное обеспечение: специализированные пакеты прикладных программ: MatLab 7, Simulink 6, Windows Office

г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы

  • Библиотека стандартов ГОСТ Р [сайт] http://www.gost.ru URL, последнее обращение 22.12.2010

  • Библиотека изобретений, патентов, товарных знаков РФ [сайт] http://www. fips.ru URL, последнее обращение 18.12.2010

  • Полнотекстовые базы данных, библиотека СПГГИ [сайт] http://kodeks.spmi.edu.ru:3000 URL, последнее обращение 15.12.2010

  • Информационно-справочный сайт [сайт] http://www.exponenta.ru URL, последнее обращение 23.12.2010


10. Материально-техническое обеспечение дисциплины: компьютерный класс, оснащенный 15 вычислительными машинами, системным блоком R-Style Proxima MC730IC, мониторами ЖК 17”Philips, принтером HP Lazerjet 2420 DN, коммутатором HP ProCure Switch2524. Число рабочих мест – 14.
11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:

Все расчетно-графические задания и реферат связаны единой тематикой. Каждое последующее задание базируется на знаниях, умениях и компетенциях предыдущего.

Расчетно-графические работы способствуют закреплению теоретических знаний, полученных на лекционных занятиях и умений, приобретенных на практических занятиях. Тематика расчетно-графических работ:

  • Определение передаточной функции системы и анализ ее устойчивости.

  • Расчет параметров типового регулятора.

  • Структурная и параметрическая идентификация компенсатора возмущающего воздействия.

Тематика рефератов носит опережающий характер, способствующий самостоятельному ознакомлению с основами теории автоматического управления в рамках, очерченных программой учебной дисциплины.

Соответственно, образуется единая система контроля и стимулирования студента в приобретении им соответствующих компетенций, т.е. его способности применять знания, умения и личные качества в соответствии с задачами профессиональной деятельности.


Разработчик:

Кафедра ЭЭЭ доцент Большунова О.М.


Похожие:

Рабочая программа учебной дисциплины «управление техническими системами» iconРабочая программа дисциплины в 08 "Управление техническими системами" для специальности
Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования и примерной программой дисциплины по специальности...
Рабочая программа учебной дисциплины «управление техническими системами» iconРабочая программа учебной дисциплины физическая культура название учебной дисциплины 2011г Рабочая программа учебной дисциплины
Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее – фгос)...
Рабочая программа учебной дисциплины «управление техническими системами» iconРабочая программа учебной дисциплины иностранный язык (немецкий) 2011 г. Рабочая программа учебной дисциплины
Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Федеральных государственных образовательных стандартов (далее – фгос)...
Рабочая программа учебной дисциплины «управление техническими системами» iconРабочая программа учебной дисциплины безопасность жизнедеятельности 2011 г. Рабочая программа учебной дисциплины
Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Федеральных государственных образовательных стандартов (далее – фгос)...
Рабочая программа учебной дисциплины «управление техническими системами» iconРабочая программа учебной дисциплины математика 2011г. Рабочая программа учебной дисциплины
Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта по специальности...
Рабочая программа учебной дисциплины «управление техническими системами» iconРабочая программа учебной дисциплины техническое оснащение и организация рабочего места 2011 г. Рабочая программа учебной дисциплины
Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (фгос) по специальностям...
Рабочая программа учебной дисциплины «управление техническими системами» iconРабочая программа учебной дисциплины основы микробиологии, санитарии и гигиены в пищевом производстве 2011 г. Рабочая программа учебной дисциплины
Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (фгос) по специальностям...
Рабочая программа учебной дисциплины «управление техническими системами» iconРабочая программа учебной дисциплины основы делопроизводства 2011г. Рабочая программа учебной дисциплины
Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее – фгос)...
Рабочая программа учебной дисциплины «управление техническими системами» iconРабочая программа учебной дисциплины оп. 02. Физиология питания с основами товароведения продовольственных товаров рабочая программа учебной дисциплины
Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее – фгос)...
Рабочая программа учебной дисциплины «управление техническими системами» iconРабочая программа учебной дисциплины допуски и технические измерения, 2011 Рабочая программа учебной дисциплины
Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее – фгос)...
Разместите кнопку на своём сайте:
kurs.znate.ru


База данных защищена авторским правом ©kurs.znate.ru 2012
обратиться к администрации
kurs.znate.ru
Главная страница