Міністерство освіти і науки україни

Національний авіаційний університет

Основи теорії управління

Лабораторний практикум

для студентів спеціальностей 6.080401 “Інформаційні управляючі системи та технології”, 6.080402 «Інформаційні технології проектування»

Київ 2010

УДК 044.4’24(076.5)

ББК 3 965-01р

Т338

Укладачі: Ю.К. Зіатдінов, В.А. Василенко, Ю.О. Єрмачков, А.С. Климова, О.О. Абрамович, О.А. Бєльська.

Рецензенти: В.О. Шонін – кандидат технічних наук, доцент (Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут»);

Г.Ф. Іваченко – кандидат технічних наук, доцент (Державний вищий навчальний заклад «Київський національний економічний університет імені Вадима Гетьмана»).

Затверджено методично-редакційною радою

Національного авіаційного університету

(протокол № 4/10 від 25.05.2010р.).

В752 Сучасна теорія управління: Лабораторний практикум. Уклад.: Ю.К. Зіатдінов, В.А. Василенко, Ю.О. Єрмачков [та ін.]. – К.: НАУ, 2010. – 68 с.

Містить методичні рекомендації та порядок виконання лабораторних робіт з дисципліни «Сучасна теорія управління».

Для студентів спеціальностей 6.080401 “Інформаційні управляючі системи та технології”, 6.080402 «Інформаційні технології проектування».

ЗМІСТ

Вступ……………………………………………………………….….. 4

Лабораторна робота 1

Вивчення можливостей інтегрованого пакету MathCAD……... 5

Лабораторна робота 2

Дослідження характеристик моделей типових динамічних ланок…………………………………………………………...… 14

Лабораторна робота 3

Дослідження властивостей системи автоматичного управління……………………………………………………..... 21

Лабораторна робота 4

Дослідження стійкості системи автоматичного управління за допомогою алгебраїчного критерію…………………………… 26

Лабораторна робота 5

Дослідження стійкості системи автоматичного управління за допомогою частотних критеріїв……………………………….. 30

Лабораторна робота 6

Дослідження якості перехідних процесів систем автоматичного управління……………………………………………………….. 33

Лабораторна робота 7

Вступ у MATLAB. Операції з матрицями та векторами в пакеті в MATLAB……………………………………………………….. 37

Лабораторна робота 8

Дослідження нелінійних систем автоматичного управління.... 45

Лабораторна робота 9

Відновлення стану системи. Оптимальний стохастичний спостерігач (фільтр Калмана)…………………………..……… 51

Лабораторна робота 10

Аналітичне конструювання оптимального детермінованого регулятора для непереривних систем…………………………. 59

Список літератури ………………………..…………………………67

ВСТУП

Методичні рекомендації до виконання лабораторних робот підготовлено згідно з начальною програмою курсу "Сучасна теорія управління" для студентів денної та заочної форм навчання спеціальностей 6.080401 “Інформаційні управляючі системи та технології” та 6.080402 «Інформаційні технології проектування».

Мета лабораторних робіт – поглибити й закріпити теоре­тичні знання студентів з методів аналізу та синтезу замкнутих автоматичних систем.

Лабораторні роботи виконуються методом математичного моделювання динамічних процесів на ЕОМ за допомогою інтегрованого багатофункціонального пакету MathCAD (роботи 1-6) та пакету імітаційного моделювання MATLAB у середовищі Windows (роботи 7-10).

Кожна лабораторна робота містить: мету роботи, основні теоретичні відомості, приклади, завдання, варіанти та контрольні питання.

Роботи виконуються в три етапи. На першому, підготовчому етапі, який передує роботі в лабораторії, студент повинен ознайомитися з метою роботи; використовуючи літературу, вивчити теоретичні аспекти роботи; відповісти на питання; підготувати протокол лабораторної роботи.

На другому етапі, безпосередньо в лабораторії, слід провести необхідні дослідження, занотовуючи отримані результати й одночасно аналізуючи їх з метою запобігання появі помилок.

На завершальному етапі роботи треба виконати обчислення, накреслити характеристики, порівняти результати дослідів з теоретичними розрахунками і зробити висновки стосовно досліджуваних процесів, занотувати їх у звіт роботи, дати відповіді на контрольні питання й захистити роботу.

До виконання лабораторної роботи допускаються студенти, які виконали перший етап запланованої роботи і мають повністю оформлену попередню роботу.