Гоу впо «Сургутский государственный университет хмао - Югры»

Кафедра автоматики и компьютерных систем

Методические указания

По дисциплине «Теория автоматического управления»

Для студентов специальности

230102.65 «Автоматизированные системы обработки информации и управления»

курс 5 семестр 9, 10

Сургут

2009

Цели и задачи дисциплины. Целью преподавания дисциплины является подготовка квалифицированного специалиста, знающего основные положения теории управления и умеющего выполнять расчетные и исследовательские работы по созданию и внедрению в эксплуатацию автоматических систем с широким использованием средств современной вычислительной техники.

Задачи дисциплины заключаются в приобретении студентом некоторых знаний, умений и навыков. В результате изучения дисциплины студент должен понимать:

• научно-техническую лексику (терминологию);

• общие принципы построения СУ;

• что требуемые знания и умения студент реализует только в результате формирования у себя активной познавательной деятельности;

знать:

• принципы построения СУ;

• критерии оценки устойчивости СУ;

• показатели качества процесса регулирования систем;

• методы и способы повышения запасов устойчивости и точности процессов регулирования систем;

уметь выполнять седеющие практические навыки:

• применять эти знания для анализа систем любого класса;

• использовать пакеты прикладных программ Mathcad, Matlab для анализа и синтеза систем управления.

Содержание дисциплины (Теоретические разделы дисциплины)

Раздел 1. Особые линейные СУ

Тема 1.1. Линейные СУ с запаздыванием.

Тема 1.2. СУ с переменными параметрами, параметрические СУ.

Раздел 2 Нелинейные системы управления

Тема 2.1. Типовые нелинейности и методы линеаризации нелинейных моделей.

Тема 2.2. Метод переменных состояний системы и его использования для анализа линейных и нелинейных СУ.

Тема 2.3. Исследование периодических режимов методом гармонического баланса.

Тема 2.4. Частотный метод исследования абсолютной устойчивости нелинейной СУ. Распространения критерия Попова на случай нейтральной либо неустойчивой части нелинейной СУ. Критерий устойчивости Цыпкина.

Раздел 3. Линейные стохастические системы управления

Тема 3.1. Анализ и синтез линейных стохастических систем при стационарных случайных воздействиях.

Раздел 4. Линейные дискретные системы управления

Тема 4.1. Теорема Котельникова–Шеннона и ее использование для определения периода квантования импульсного элемента.

Тема 4.2. Математическое описание импульсных СУ с использованием дискретного преобразования Лапласа и Z–преобразования. Передаточные функции импульсных СУ.

Тема 4.3. Оценка устойчивости импульсных систем корневым методом и частотными критериями устойчивости.

Тема 4.4. Решетчатая функция выходного сигнала импульсной СУ и использование ее для оценки показателей качества.

Раздел 5. Оптимальные системы управления

Тема 5.1 Понятие об оптимальном управлении. Методы теории оптимального управления: классическое вариационное исчисление, принципы максимума, динамическое программирование.

Тема 5.2. Системы управления оптимальные по быстродействию.

Тема 5.3. Робастные системы управления и адаптивное управление.

Варианты заданий для контрольной работы