- •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
Раздел 3. Алгоритмы локального и программного управления (53 часа)
[1], c. 79 – 85; [ 3 ] , c. 3 – 46
Типовые непрерывные и дискретные законы управления. Нелинейные и адаптивные алгоритмы локального управления Методы определения параметров дискретных регуляторов в системах ПЦУ. Программное управление ТП. Примеры синтеза программного управления.
Раздел 4. Алгоритмы статической и динамической оптимизации (47часов)
[1], c. 85 – 103; [3], c. 47 - 75
Сравнительная характеристика алгоритмов статической оптимизации и их использование в АСУТП. Алгоритмы адаптивной идентификации. Примеры использования алгоритмов статической оптимизации и адаптации при управлении ТП. Алгоритмы оптимального быстродействия. Алгоритмы оптимальной стабилизации
Раздел 5. Элементы моделирования систем управления тп (22часа)
[ 1 ] , c. 85 – 105, 214 – 226
Алгоритмы, реализующие последовательности равномерно распределенных случайных чисел. Алгоритмы получения случайных чисел с заданным законом распределения. Применение математического моделирования для отладки разработанных алгоритмов и программ.
2.2. Тематический план дисциплины
2.2.1. Тематический план дисциплины для студентов очной формы обучения
№ п/п |
Наименование раздела (отдельной темы) |
Кол-во часов по очной форме обучения |
Виды занятий и контроля |
|
|||||||||||
лекции |
ПЗ (С) |
ЛР |
Самостоятельная работа |
Тесты |
Контрольные работы |
ПЗ (С) |
ЛР |
|
|||||||
аудит. |
ДОТ |
аудит. |
ДОТ |
аудит. |
ДОТ |
|
|||||||||
ВСЕГО |
200 |
64 |
12 |
- |
|
40 |
4 |
80 |
|
|
|
|
|
||
1. |
Раздел1. Общая характеристика и основные понятия теории управления технологическими процессами |
48 |
16 |
2 |
|
|
10 |
|
20 |
№1 |
|
|
|
|
|
1.1. |
Введение, функции, структуры и классификация АСУТП |
14 |
8 |
2 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
1.2. |
Особенности современных технологических процессов |
10 |
2 |
|
|
|
5 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
2.2 |
Технологические процессы как объекты управления
|
9 |
2 |
|
|
|
5 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
1.3. |
Управление производством однородной продукции (непрерывные процессы)
|
14 |
4 |
|
|
|
5 |
|
5 |
|
|
|
|
|
|
1.4. |
Управление производством неоднородной продукции (дискретные процессы)
|
110 |
2 |
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
2. |
Раздел 2. Алгоритмы централизованного контроля |
30 |
8 |
|
|
|
10 |
2 |
10 |
№2 |
|
|
|
|
|
2.1. |
Задачи подсистемы контроля в АСУТП . |
1 |
0,5 |
|
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|
|
2.2. |
Алгоритмы контроля, работающие в режиме реального времени |
27 |
6,5 |
|
|
|
10 |
2 |
8,5 |
|
|
|
|
|
|
2.3. |
Расчет технико-экономических показателей |
2 |
1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
3. |
Раздел 3. Алгоритмы локального и программного управления |
53 |
16 |
2 |
|
|
15 |
|
20 |
№3 |
|
|
|
|
|
3.1. |
Типовые непрерывные и дискретные законы управления
|
12 |
3 |
|
|
|
5 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
3.2. |
Нелинейные и адаптивные алгоритмы локального управления в АСУТП |
8 |
4 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
3.3. |
Методы определения параметров дискретных регуляторов в системах ПЦУ |
8 |
1 |
|
|
|
5 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
3.4. |
Программное управление ТП
|
816 |
6 |
2 |
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
3.5. |
Примеры синтеза программного управления
|
9 |
2 |
|
|
|
5 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
4. |
Раздел 4. Алгоритмы статической и динамической оптимизации
|
47 |
16 |
4 |
|
|
5 |
2 |
20 |
№4 |
|
|
|
|
|
4.1. |
Сравнительная характеристика алгоритмов статической оптимизации и их использование в АСУТП
|
4 |
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
4.2. |
Алгоритмы адаптивной идентификации
|
8 |
4 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
4.3. |
Примеры использования алгоритмов статической оптимизации и адаптации при управлении реальными ТП
|
13 |
4 |
|
|
|
5 |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
4.4. |
Алгоритмы оптимального быстродействия
|
14 |
6 |
2 |
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
4.5. |
Алгоритмы оптимальной стабилизации |
8 |
2 |
2 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
5. |
Раздел 5. Элементы моделирования систем управления ТП
|
22 |
8 |
4 |
|
|
|
|
10 |
№5 |
|
|
|
|
|
5.1. |
Алгоритмы, реализующие последовательности равномерно распределенных случайных чисел
|
4 |
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
5.2. |
Алгоритмы получения случайных чисел с заданным законом распределения
|
10 |
4 |
2 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
5.3. |
Применение математического моделирования для отладки разработанных алгоритмов и программ |
8 |
2 |
2 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|