4 Содержание дисциплины

Содержание дисциплины определяется как требованиями к обязательному минимуму содержания (по ГОС) так и квалификационными требованиями ГОС.

4.1 Разделы дисциплины и виды занятий

Перечень разделов дисциплины с указанием трудоемкости их освоения, в академических часах, по видам учебной работы с учетом существующих форм освоения приведен в таблице 4.1.

Таблица 4.1 – Перечень разделов с указанием трудоемкости освоения

Очная форма обучения

Очно-заочная (вечерняя) форма обучения

Очная форма обучения, технология обучения ДИСТАНЦИОННАЯ

4.2 Содержание разделов дисциплины

Содержание дисциплины структурировано по разделам и темам. Ниже приведен перечень разделов и тем каждого раздела, трудоемкость освоения каждого раздела показана в таблице 4.1.

4.2.1 Введение

Управление и информатика. Общие принципы системной организации. Предмет и задачи дисциплины, её связь с другими дисциплинами учебного плана. Краткие исторические сведения о развитии автоматики. Роль российских ученых в становлении и развитии теории управления. Международный авторитет российской науки. Техническое и общественное значение автоматизации. Проверка базовых знаний по основным разделам математики, используемым при изучении дисциплины.

4.2.2 Автоматические системы и задачи теории управления

Терминология. Объекты и системы автоматического управления (САУ). Основные принципы построения систем управления. Классификация САУ по назначению: системы программного управления, системы стабилизации, следящие системы. Основные этапы разработки САУ. Роль и средства математического описания системы и целей управления.

4.2.3 Математическое описание объектов и систем управления

Статический и динамический режимы работы. Статические характеристики звеньев и систем. Назначение статического расчета. Понятие статической и астатической системы. Описание объектов и систем в динамическом режиме. Основные понятия: объект, модель, уравнения вход-выход, уравнения вход-состояние-выход. Упрощение математических моделей. Линеаризация уравнений движения. Виды записи линеаризованных уравнений. Математические модели некоторых реальных объектов.

4.2.4 Структура решений дифференциальных уравнений линейных непрерывных систем

Переходная матрица, ее свойства. Формула Коши. Матричные импульсная и переходная функции, их физический смысл. Основные параметры переходных функций: время регулирования, время нарастания, перерегулирование. Вычисление матриц перехода в общем случае и в случае системы с постоянными параметрами. Устойчивость, управляемость, наблюдаемость. Методы вычисления матричной экспоненты: частные случаи, использование функций от матриц, применение преобразования Лапласа. Решение линейных дифференциальных уравнений n-го порядка с постоянными коэффициентами.

4.2.5 Передаточные функции и их свойства

Определение матричных передаточных функций с помощью преобразования Лапласа. Связь передаточных функций с импульсной и переходной функциями, с собственными числами и векторами матриц динамики. Функциональные и структурные схемы систем управления. Стандартные элементы структурных схем, эквивалентные передаточные функции различных соединений звеньев. Преобразование структурных схем. Частотные передаточные функции, их физический смысл. Виды частотных характеристик: амплитудно-фазовая, логарифмические.