МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. А.Н.ТУПОЛЕВА

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по курсовому проектированию

по дисциплине

"Системы автоматизации и управления"

для студентов специальности 210100

«Управление и информатика

в технических системах»

курс 4

семестр 8

Зачет с оценкой 8 семестр

Казань 2007

Методические указания разработаны доцентом кафедры АиУ

Маханько А.В.

Рассмотрено на заседании кафедры _____________ __ __ 2007г.

1. Цель выполнения курсового проекта

Целью выполнения курсового проекта по курсу САУ является:

- систематизация и закрепление знаний по расчету и проектированию систем управления, полученных при изучении дисциплин «Системы автоматизации и управления», «Теория автоматического управления», «Элементы и устройства систем управления», «Электроника», «Микропроцессорные устройства систем управления», «Основы конструирования»

- проверка фактического уровня знаний по базовым дисциплинам специальности, таким как «Математика», «Физика», «Теоретическая механика», «Электротехника», «Электрические машины»

- закрепление умений и навыков выполнения инженерных расчетов при проектировании и оформления конструкторской документации по результатам проектирования.

2. Содержание курсового проекта по дисциплине «Системы автоматизации и управления»

Курсовой проект выполняется в соответствии с «Заданием на курсовое проектирование» - типовым или индивидуальным. В «Задании» описывается тип объекта управления, его назначение, особенности устройства и функционирования. Составной частью «Задания» является Техническое задание (ТЗ) на проектирование системы, в котором устанавливаются количественные показатели, характеризующие конкретный вариант объекта и требования к системе управления. Реализация всех требований ТЗ при выполнении курсового проекта является обязательной.

После получения «Задания» на курсовое проектирование студент должен выполнить следующие этапы работы:

1. Разобраться в физической сущности предложенной задачи, установить состав, назначение и особенности взаимодействия составляющих частей системы. Определить основные физические законы, описывающие функционирование системы и ее элементов.

2 . Проанализировать возможные варианты решения предложенной задачи, например использование различных типов приводов и т.п.

3. Составить механическую модель объекта управления и (при необходимости) привода. Тщательно рассмотреть и объяснить допущения, вводимые в модель (абсолютно жесткие тела, нерастяжимые невесомые нити, отсутствие люфта в редукторе, отсутствие пробуксовки колес и т.д.).

4. Получить математическую модель объекта управления и привода. Для получения математической модели механических объектов предпочтительно использование метода Лагранжа. При необходимости провести линеаризацию полученных уравнений движения системы. Математическую модель представить в виде системы дифференциальных уравнений, в виде структурной схемы с указанием передаточных функций всех звеньев системы.

5. Уточнить вид и параметры привода, исходя из требований к системе, указанных в ТЗ.

6. Провести синтез регулятора проектируемой системы для выполнения требований ТЗ на статические и динамические свойства системы. Метод синтеза возможен любой, с указанием литературы, в которой он описан. Регуляторы со структурой и параметрами, полученными без ссылки на использованный метод синтеза регулятора, не принимаются.

7. Для выбранного регулятора разработать электрическую принципиальную схему его реализации с подбором элементной базы. В состав электрической схемы должен входить усилитель мощности, обеспечивающий функционирование исполнительного устройства системы (привода). Регулятор может быть реализован как на основе аналоговой, так и цифровой (микропроцессорной) техники. Для разработанной электрической схемы регулятора необходимо определить номинальные параметры всех компонентов (значения сопротивления и рассеиваемую мощность резисторов, емкость и допускаемое напряжение конденсаторов и т.д.).

8. Выполнить конструкторскую разработку механической части системы или электронного блока управления (по согласованию с преподавателем). Всю необходимую конструкторскую документацию оформлять в соответствии с ЕСКД.

По результатам выполнения курсового проекта составляется пояснительная записка и графический материал (чертежи и схемы) в соответствии со следующими правилами:

-