Основи автоматики

Мета вивчення дисципліни:
Метою викладання дисципліни є формування у здобувачів вищої освіти знань в га-лузі динамічних властивостей об’єктів і локальних систем регулювання, а також побуду-вання і функціонування сучасних АСР (автоматизованих систем регулювання) технологіч-них процесів електричних станцій і промислових підприємств.
Практичне значення та використання отриманих знань:
Формування знань щодо методів аналітичного і експериментального дослідження ста-тичних і динамічних властивостей об’єктів регулювання, вивчення принципів регулювання та законів функціонування замкнутих систем автоматичного регулювання, формування знань щодо складу і функцій автоматизованих систем регулювання технологічними проце-сами.
Тематика та види навчальних занять

Для денної форми здобуття освіти

Лекційні заняття

Лекція 1. Система автоматичного регулювання, регулювальний апарат, регулюючий орган, вимірювальний перетворювач, регулятор, виконавчий механізм, збурений вплив.
Лекція 2. Поняття об’єкта регулювання та автоматичного регулятора. Статичні характери-стики об’єктів і їх лінеаризація.
Лекція 3. Класифікація автоматичних систем регулювання. АСР, діюча за відхиленням ре-гульованої величини. АСР, діюча за збуренням, екстремальні АСР, автоматичні системи логічного керування.
Лекція 4. Методика складання диференціальних рівнянь елементів АСР. Поняття перехід-ної функції. Передавальна функція.
Лекція 5. Поняття елементарної ланки. Класифікація ланок: пропорційна, інтегруюча, апе-ріодична, інерційна другого порядку, диференціруюча та ланка запізнення.
Лекція 6. Послідовне, паралельно-узгоджене та паралельно-зустрічне з’єднання типових ланок.
Лекція 7. Класифікація регулюючих органів, їх призначення. Основні характеристики ре-гулюючих органів.
Лекція 8. Методика вибору, розрахунки регулюючих органів.
Лекція 9. Структури типових законів регулювання: П-, І-, ПІ-, ПІД- регулятора, їх рівняння, перехідні та передавальні функції.
Лекція 10. Формування законів регулювання за допомогою, підсилювача, зворотних зв’язків і виконавчих механізмів.
Лекція 11. Типові процеси регулювання: аперіодичний, з 20%-перерегулювання, з 45%-перерегулювання. Якість процесів регулювання, показники якості.
Лекція 12. Залежність форми процесу регулювання від динамічних властивостей об’єкта, закону регулювання, налаштувань регулятора, місцем і чисельним значенням збуреного впливу.
Лекція 13. Поняття сталості лінійних АСР. Критерії сталості замкнених АСР. (.
Лекція 14. Оцінка сталості за розташування коренів характеристичного рівняння АСР на комплексній площині.
Лекція 15. Вибір типу регулятора.

Практичні заняття
Практичне заняття № 1. Розрахунок та побудова статичної характеристики об’єкта автома-тизації.
Мета заняття: Отримати навички розрахунку статичної характеристики об’єкта автомати-зації.
Практичне заняття № 2. Складання диференціальних рівнянь елементів АСР.
Мета заняття: Отримати навички складання диференціальних рівнянь елементів АС.
Практичне заняття № 3. Складання передавальних функції при послідовному, паралельно-узгодженому та паралельно-зустрічному з’єднанні типових ланок.
Мета заняття: Отримати навички складання передавальних функції при послідовному, па-ралельно-узгодженому та паралельно-зустрічному з’єднанні типових ланок.
Практичне заняття № 4. Розрахунок видаткової характеристики регулюючого органу.
Мета заняття: Отримати навички розрахунку видаткової характеристики типових регулю-ючих органів.
Практичне заняття № 5. Розрахунок показників якості типових процесів регулювання.
Мета заняття: Придбати навички розрахунку показники якості типових процесів регулю-вання (аперіодичного, коливального).
Практичне заняття № 6. Розрахунок показників сталості замкнених АСР за алгебраїчним та кореневим критерієм.
Мета заняття: Придбати навички розрахунку показників сталості замкнених АСР за алгеб-раїчним та кореневим критерієм.
Практичне заняття № 7. Оцінка сталості АСР за частотним критерієм.
Мета заняття: Придбати навички розрахунку показників сталості замкнених АСР за часто-тним критерієм.

Для заочної форми здобуття освіти

Лекційні заняття
Лекція 1. Система автоматичного регулювання, регулювальний апарат, регулюючий орган, вимірювальний перетворювач, регулятор, виконавчий механізм, збурений вплив.
Лекція 2. Методика вибору, розрахунки регулюючих органів.

Практичні заняття
Практичне заняття № 1. Розрахунок показників якості типових процесів регулювання.
Мета заняття: Придбати навички розрахунку показники якості типових процесів регулю-вання (аперіодичного, коливального).

Консультації здійснюються впродовж семестру згідно
встановленого розкладу.
Індивідуальна робота

Для денної та заочної форми здобуття освіти

Курсова робота

Мета КР: Метою виконання курсової роботи (КР) є закріплення теоретичних знань, придбаних у результаті вивчення курсу, «Основи автоматики», та одержання практичних навичок з розрахунку й аналізу автоматичних систем керування (АСК).
Курсова робота, що виконується здобувачами, складається із наступних етапів:
Етап 1: Опис об'єкта автоматизації (технологічного процесу);
Етап 2: Розробка функціональної схеми САР;
Етап 3: Визначення передатних функцій ланок, що входять до складу САР;
Етап 4: Розробка структурної схеми САР;
Етап 5: Знаходження передатної функції та складання характеристичного рівняння САР;
Етап 6: Аналіз стійкості САР.

Контрольна робота для здобувачів заочної форми освіти
Завдання для виконання контрольної роботи здобувач отримує на установочній лекції.
Робота містить 6 практичних завдань.

Практичне завдання № 1. Складання диференціальних рівнянь елементів АСР.
Практичне завдання № 2. Складання передавальних функції при послідовному, паралель-но-узгодженому та паралельно-зустрічному з’єднанні типових ланок.
Практичне завдання № 3. Розрахунок видаткової характеристики регулюючого органу.
Практичне завдання № 4. Розрахунок показників якості типових процесів регулювання.
Практичне завдання № 5. Розрахунок показників сталості замкнених АСР за алгебраїчним та кореневим критерієм.
Практичне завдання № 6. Оцінка сталості АСР за частотним критерієм.

Термін надання виконаної контрольної роботи на перевірку – не пізніше, ніж за місяць до початку сесії.

7. Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання

Поточний контроль полягає у виконанні:
1) 7-ми індивідуальних поточних завдань. Індивідуальні поточні завдання виконують-ся письмово і полягають в розв'язуванні типових задач відповідно до мети та за-вдань практичних занять. Бездоганне виконання індивідуального поточного завдан-ня оцінюється у 5 балів. Всього 7 практичних занять – 35 балів.
2) двох модульних контрольних робіт. Модульні контрольні роботи складаються з тео-ретичної і практичної частин та проводяться у формі комп'ютерного тестування. Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи становить 32,5 балів.
3) КР. Бездоганне виконання оцінюється у 70 балів. Захист роботи – 30 балів.
Підсумковий контроль – екзамен. Екзамен усний. Максимальна оцінка, яку може отримати студент – 100 балів.
Для заочної форми здобуття освіти – контрольна робота
Завдання для виконання контрольної роботи здобувач отримує на установочній сесії.
Робота містить 6 практичних завдань.
Бездоганне виконання контрольної роботи оцінюється у 40 балів. Захист контрольної роботи – 40 балів. З урахуванням того, що виконання практичного заняття оцінюється у 20 балів , тобто разом – 40+40+20 = 100 балів.