- •Алгоритмизация и управление техническими системами
- •1. Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие
- •Содержание дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.1. Объем дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.2. Перечень видов практических занятий и контроля
- •2. Рабочие учебные материалы
- •2.1. Рабочая программа (объем 200 часов)
- •Раздел 1. Общая характеристика и основные понятия теории управления технологическими процессами (48 часов)
- •Раздел 2. Алгоритмы централизованного контроля (30часов)
- •Раздел 3. Алгоритмы локального и программного управления (53 часа)
- •Раздел 4. Алгоритмы статической и динамической оптимизации (47часов)
- •Раздел 5. Элементы моделирования систем управления тп (22часа)
- •2.2. Тематический план дисциплины
- •2.2.1. Тематический план дисциплины для студентов очной формы обучения
- •2.2.2. Тематический план дисциплины для студентов очно-заочной формы обучения
- •2.2.3. Тематический план дисциплины для студентов заочной формы обучения
- •2.4. Временной график изучения дисциплины
- •2.5. Практический блок
- •2.5.1. Лабораторный практикум
- •Лабораторные работы (очная форма обучения)
- •Лабораторные работы (очно-заочная форма обучения)
- •Лабораторные работы (заочная форма обучения)
- •Рейтинговая система по дисциплине «Алгоритмизация и управление техническими системами»
- •3. Информационные ресурсы дисциплины
- •Библиографический список
- •3.2. Опорный конспект
- •Раздел 1. Общая характеристика и основные понятия теории управления технологическими процессами Предисловие к разделу
- •Введение, функции, структуры и классификация асутп
- •1.2. Особенности современных технологических процессов
- •1.3. Управление производством однородной продукции (непрерывные процессы)
- •1.4. Управление производством неоднородной продукции ( дискретные процессы)
- •Вопросы для самопроверки по теме 1.4
- •Раздел 2. Алгоритмы централизованного контроля Предисловие к разделу
- •2.1. Задачи подсистемы контроля в асутп
- •Вопросы для самопроверки по теме 2.1
- •2.2.Алгоритмы контроля, работающие в режиме реального времени
- •Вопросы для самопроверки по теме 2.2
- •2.3. Расчет текущих технико-экономических показателей ( тэп)
- •Вопросы для самопроверки по теме 2.3
- •Раздел 3. Алгоритмы локального и программного управления Предисловие к разделу
- •3.1. Типовые непрерывные и дискретные законы управления
- •Вопросы для самопроверки по теме 3.1
- •3.2. Нелинейные и адаптивные алгоритмы управления
- •Вопросы для самопроверки по теме 3.2
- •3.3. Методы определения параметров дискретных регуляторов в системах пцу
- •Вопросы для самопроверки по теме 3. 3
- •3.4. Программное управление
- •Вопросы для самопроверки по теме 3.4
- •3.5. Примеры синтеза программного управления
- •Вопросы для самопроверки по теме 3.5
- •Раздел 4. Алгоритмы статической и динамической оптимизации Предисловие к разделу
- •4.1. Сравнительная характеристика алгоритмов статической оптимизации и их использование в асутп
- •Вопросы для самопроверки по теме 4.2
- •4.2. Алгоритмы адаптивной идентификации
- •Вопросы для самопроверки по теме 4.2
- •4.3. Примеры использования алгоритмов статической оптимизации и адаптации при управлении тп
- •Вопросы для самопроверки по теме 4.3
- •4.4. Алгоритмы оптимального быстродействия
- •Вопросы для самопроверки по теме 4.4
- •4.5. Алгоритмы оптимальной стабилизации
- •Вопросы для самопроверки по теме 4.5
- •Предисловие к разделу
- •5.1 Алгоритмы, реализующие последовательности равномерно распределенных случайных чисел
- •5.2. Алгоритмы получения случайных чисел с заданным законом распределения
- •Вопросы для самопроверки по теме 5.2
- •5.3. Отладка разработанных алгоритмов и программ
- •Вопросы для самопроверки по теме 5.3
- •3.3. Учебное пособие Введение
- •Глава 1. Общая характеристика автоматизированных систем управления технологическими процессами
- •1.1. Функции асутп
- •Управление качеством
- •Технологический процесс
- •Управление качеством
- •1.2. Структуры асутп
- •1.3. Классификация асутп
- •Глава2. Основные понятия теории управления технологическими процессами
- •2.1. Особенности современных технологических процессов
- •2.2. Технологические процессы как объекты управления
- •2.3. Управление производством однородной продукции (непрерывные процессы)
- •2.4. Управление производством неоднородной продукции ( дискретные процессы)
- •Вопросы для самопроверки по главе 2
- •Глава 3. Алгоритмы централизованного контроля
- •3.1. Задачи подсистемы контроля в асутп
- •3.2.Алгоритмы контроля, работающие в режиме реального времени
- •3.3. Расчет текущих технико-экономических показателей ( тэп)
- •Вопросы для самопроверки по главе 3
- •Глава 4. Алгоритмы локального управления
- •4.1. Особенности построения и функционирования систем прямого цифрового управления
- •4.2. Алгоритмы, реализующие типовые законы управления
- •4.3. Нелинейные алгоритмы управления
- •4.4. Адаптивные алгоритмы локального управления
- •4.5. Методы определения параметров дискретных регуляторов в системах пцу
- •Вопросы для самопроверки по главе 4
- •Глава 5. Алгоритмы программного управления
- •5.1. Программное управление стационарным технологическим процессом в статическом режиме
- •5.2. Алгоритмы пуска и останова технологического процесса
- •5.3. Примеры синтеза программного управления
- •Вопросы для самопроверки по главе 5
- •Глава 6. Алгоритмы статической оптимизации
- •6.1. Сравнительная характеристика алгоритмов статической оптимизации и их использование в асутп
- •6.2. Алгоритмы адаптивной идентификации
- •6.3. Примеры использования алгоритмов статической оптимизации и адаптации при управлении тп
- •Вопросы для самопроверки по главе 6.
- •Глава 7. Алгоритмы динамической оптимизации
- •7.1. Задачи динамической оптимизации в асутп
- •7.2. Алгоритмы оптимального быстродействия
- •7.3. Алгоритмы оптимальной стабилизации
- •Вопросы для самопроверки по главе 7
- •Глава 8. Элементы моделирования систем управления тп
- •8.1. Алгоритмы, реализующие последовательности равномерно распределенных случайных чисел
- •8.2. Алгоритмы получения случайных чисел с заданным законом распределения
- •8.3. Отладка разработанных алгоритмов и программ
- •Вопросы для самопроверки по главе 8
- •3.4. Глоссарий (Краткий словарь терминов)
- •3.5. Технические средства обеспечения дисциплины
- •3.6. Методические указания к выполнению лабораторных работ Общие указания
- •Работа 1
- •С промышленным регулятором
- •II. Основные теоретические положения
- •III. Описание лабораторной установки
- •IV. Задание и порядок выполнения работы
- •1. Оценка параметров передаточной функции объекта
- •2. Исследование типовых законов регулирования
- •3.Исследовать динамические свойства сау по возмущающему воздействию для пи и пид законов управления
- •III. Описание лабораторной установки
- •IV. Порядок выполнения работы
- •V. Содержание отчета
- •Работа 3 Расчет переходных процессов в линейных сау на эвм
- •II.Основные теоретические положения
- •III. Описание лабораторной установки
- •IV. Порядок выполнения работы
- •V. Содержание отчета
- •III. Описание лабораторной установки
- •III. Порядок выполнения лабораторной работы
- •IV. Содержание отчета
- •III. Порядок выполнения лабораторной работы
- •IV. Содержание отчета
- •Работа 7 Построение регрессионной модели объекта по данным активного и пассивного экспериментов
- •I.Цель работы. Овладение методами идентификации объектов управления по данным активного и пассивного экспериментов.
- •II. Основные теоретические положения
- •III. Описание лабораторной установки
- •IV. Порядок выполнения работы
- •I.Цель работы. Изучение методики синтеза оптимальных параметров реального тп на базе методов нелинейного программирования.
- •III. Описание лабораторной установки
- •IV. Порядок выполнения работы
- •V. Содержание отчета
- •4. Блок контроля освоения дисциплины
- •4.1. Задания на контрольные работы
- •4.1.1. Задание для контрольной работы 1
- •4.1.2. Задание для контрольной работы 2
- •4.1.3. Методические указания к выполнению контрольных работ Контрольная работа 1
- •Контрольная работа 2
- •4.2. Тренировочные тесты Тест №1
- •Тест №2
- •Тест №3
- •Тест №4
- •Тест №5
- •4.3. Итоговый контроль. Вопросы к зачету и экзамену
- •1. Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие…………………………………………………………....3
- •Раздел 1 Общая характеристика и основные понятия
- •Раздел 2. Алгоритмы централизованного контроля
- •3.3.Учебное пособие
- •Глава 1. Общая характеристика автоматизированных систем управления технологическими процессами
- •Глава2. Основные понятия теории управления технологическими процессами
- •Глава 3. Алгоритмы централизованного контроля
- •Глава 8. Элементы моделирования систем управления тп
- •3.6 Методические указания к выполнению лабораторных
- •4. Блок контроля освоения дисциплины
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЗАОЧНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра процессов управления и информационных систем
Алгоритмизация и управление техническими системами
Учебно-методический комплекс
Институт системного анализа, автоматики и управления
Направление и специальность подготовки дипломированного
специалиста
220201.65 – управление и информатика в технических системах
Направление подготовки бакалавра
220200.62 – автоматизация и управление
Санкт-Петербург
Издательство СЗТУ
2008
Утверждено редакционно-издательским советом университета
УДК 62.52/07
Алгоритмизация и управление техническими системами: учебно-методический комплекс / сост. В.Л.Макаров - СПб.: Изд-во CЗТУ, 2008. – …с.
Дисциплина посвящена изучению алгоритмов контроля и управления, используемых в автоматизированных системах управлении технологическими процессами (АСУТП). Рассматриваются алгоритмы централизованного контроля и алгоритмы управления, используемые на различных уровнях управления АСУТП.
Рассмотрено на заседании кафедры управления и информационных систем 28.01.08; одобрено методической комиссией института системного анализа автоматики и управления 31.03.08
Рецензенты: |
кафедра ПУИС Северо-Западного государственного заочного технического университета (зав.кафедрой О.И.Золотов, канд. техн. наук, проф.); В.И. Репкин, канд. техн. наук, доц. каф. электротехники, вычислительной техники и автоматизации Санкт-Петербургского института машиностроения. |
Составители |
В В.Л. Макаров, канд. техн. наук, доц.
|
© Северо-Западный государственный заочный технический университет, 2008
© Макаров В. Л., 2008
1. Информация о дисциплине
1.1. Предисловие
Дисциплина «Алгоритмизация и управление техническими системами» изучается студентами специальности 220201.65 всех форм обучения в двух семестрах. Дисциплина включает в себя разделы: общая характеристика автоматизированных систем управления технологическими процессами, алгоритмы централизованного контроля, алгоритмы стабилизации и программного управления, алгоритмы оптимизации, алгоритмы адаптации, математическое моделирование систем управления технологическими процессами на вычислительных машинах.
Целью изучения дисциплины является изучение алгоритмов контроля и управления, используемых при автоматизированном управлении сложными технологическими процессами.
Задачи изучения дисциплины – освоить современные способы управления непрерывными и дискретными технологическими процессами.
Иметь представление:
- о целях применения алгоритмов контроля и управления;
- об областях применения и перспективах развития методов управления сложными технологическими процессами.
Знать:
- основные алгоритмы контроля и управления, обеспечивающие оптимальное функционирование АСУТП.
Уметь: самостоятельно применять основные положения теории к решению конкретных задач по автоматизированному управлению технологическими процессами .
Владеть:
- методами разработки алгоритмов контроля и управления для технологических процессов с различными уровнями автоматизации;
- умением проводить расчет настроек непрерывных и дискретных регуляторов.
Место дисциплины в учебном процессе:
Теоретической и практической основами дисциплины являются курсы «Математика», «Информатика», «Теория автоматического управления», «Программирование и основы алгоритмизации». Приобретенные знания студентами будут непосредственно использованы при изучении дисциплин «Проектирование АСУТП», «Автоматизированное проектирование систем и средств управления системами», а также в курсовом и дипломном проектировании.