Радіоавтоматика

Мета дисципліни:  формування у студентів   комплексу компетентностей, знань та вмінь щодо теоретичних основ функціонування, принципів та методів аналізу і синтезу, методів та технологій проектування сучасних пристроїв та систем радіоавтоматики. 

Завдання дисципліни: вивчення принципів побудови функціональних та структурних схем типових систем радіоавтоматики та їх елементів; вивчення методів аналізу стійкості лінійних систем автоматичного керування; вивчення методів аналізу та синтезу лінійних стаціонарних систем радіоавтоматики при детермінованих та випадкових впливах; вивчення методів аналізу нелінійних стаціонарних систем радіоавтоматики при детермінованих та випадкових впливах; вивчення методів аналізу дискретних та цифрових систем радіоавтоматики; набуття практичних навичок розрахунку основних показників систем радіоавтоматики; формування вмінь та навичок застосовування сучасних програмних засобів для розрахунку та моделювання систем автоматичного управління.

Основні результати навчання
 
- уміння застосувати аналіз структури та алгоритмів функціонування схем та систем РЕА; здійснювати опис елементів, схем та системи РЕА за допомогою математичних методів, використовувати відповідне математичне, алгоритмічне та програмне забезпечення що до методів комп’ютерного проектування;
- вміти  будувати  функціональні та структурні схеми типових систем радіоавтоматики та їх елементів; обирати методи аналізу стійкості лінійних систем автоматичного управління, розраховувати  основні показники систем радіоавтоматики;
- вміти використовувати методи аналізу та синтезу лінійних стаціонарних систем радіоавтоматики при детермінованих та випадкових впливах; 
- вміти використовувати методи аналізу нелінійних стаціонарних систем радіоавтоматики при детермінованих та випадкових впливах; 
- здатність проектувати пристрої та системи автоматичного управління, складати моделі та проводити моделювання систем автоматичного управління на ПЕОМ за допомогою сучасних програмних засобів.

Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять
 
Л – лекційні заняття; ЛЗ – лабораторні заняття; СРС – самостійна робота студента;  МКР – модульна контрольна робота; КР – курсова робота; К – консультації.
 
 
Тематика та види навчальних занять
 
1 тиждень
Л1. Класифікація систем РА. Функціональні схеми та їх елементи.
ЛЗ 1. Аналіз лінійних систем при детермінованих впливах. 
СРС. К.
 
2 тиждень
Л2. Структурні схеми систем радіоавтоматики. Узагальнена структурна схема.
ЛЗ 2.  Дослідження реальних елементів систем радіоавтоматики. 
СРС. К.
 
3 тиждень
Л3. Типові лінійні ланки систем радіоавтоматики. Передаточні функції,  диференційні рівняння, частотні та часові характеристики типових лінійних ланок систем радіоавтоматики.
ЛЗ 3. Дослідження елементарних динамічних ланок.
СРС. К.
 
4 тиждень
Л4. Поняття стійкості лінійних систем, стійкість за Ляпуновим. Стійкість систем радіоавтоматики по коренях характеристичного рівняння.
ЛЗ 4. Дослідження елементарних динамічних ланок (продовження).
СРС. К.
 
5 тиждень
Л5. Аналіз стійкості за алгебраїчними та частотними критеріями. Запаси стійкості систем радіоавтоматики та їх аналіз за частотними характеристиками. Структурно стійкі та структурно нестійки системи. Корекція стійкості систем радіоавтоматики. 
ЛЗ 5. Дослідження стійкості лінійних безперервних систем радіоавтоматики.
СРС. К.
 
6 тиждень

Л6. Похибки слідкування після закінчення перехідних процесів при детермінованих впливах. Коеффіцієнти похибок. Похибки слідкування в перехідному режимі. 
ЛЗ 6. Дослідження моделі замкненої лінійної системи радіоавтоматики.
СРС. К.
 
7 тиждень
Л7. Похибки слідкування при випадкових впливах. Дисперсія похибки системи слідкування в сталому та в перехідному режимах. 
ЛЗ 7. Дослідження моделі замкненої лінійної системи радіоавтоматики (продовження).
СРС. К.
 
8 тиждень
Л8. Основні відмінності нелінійних систем від лінійних. Нелінійні кола систем радіоавтоматики. 
ЛЗ 8. Дослідження нелінійної системи радіоавтоматики методом гармонійної лінеарізації.
МКР1 
СРС. К.
 
9 тиждень
Л9. Метод гармонійної лінеаризації. Аналіз автоколивань в нелінійній системі радіоавтоматики.
ЛЗ 9.  Дослідження нелінійної системи радіоавтоматики методом статистичної лінеарізації.
СРС. К.
 
10 тиждень
Л10. Методи аналізу нелінійних систем при випадкових впливах. Метод статистичної лінеаризації. 
ЛЗ 10. Дослідження автоколивань в нелінійній системі автоматичного управління.
СРС. К.
 
11 тиждень
Л11. Основні визначення, класифікація дискретних та цифрових систем радіоавтоматики.  Функціональні та структурні схеми систем переривчастого регулювання.
ЛЗ 11. Дослідження моделі імпульсної системи автоматичного управління.
СРС. К.
 
12 тиждень
Л12. Аналіз лінійних переривчастих замкнених систем радіоавтоматики.
ЛЗ 12. Дослідження розімкнутої та замкненої переривчастих систем радіоавтоматики. 
СРС. К.
 
13 тиждень 
Л13. Поняття оптимальної системи радіоавтоматики. Постановка задачі синтезу оптимальної системи.
ЛЗ 13. Синтез систем радіоавтоматики методами оптимальної фільтрації.
СРС. К.
 
14 тиждень
Л14. Інтегральне рівняння Вінера-Хопфа. Визначення похибки оптимального фільтра Вінера.
ЛЗ 14. Синтез систем радіоавтоматики методами оптимальної фільтрації (продовження).
СРС. К.
 
15 тиждень
Л15. Принципи та методика моделювання систем автоматичного управління.
ЛЗ 15. Дослідження системи автоматичного слідкування за дальністю методом статистичного  моделювання.
МКР2.
СРС. К.
 
Індивідуальна робота
 
Виконується курсова робота, яка складається з 2-х етапів. 
Курсова робота є індивідуальним завданням програмно-розрахункового характеру, яка має на меті не лише поглиблення, узагальнення і закріплення знань студентів з навчальної дисципліни, а й застосування їх при вирішенні конкретного практичного  завдання з дисципліни. Завдання полягає в виконанні основних етапів проектування системи радіоавтоматики. План виконання:

1–8 тижні
Кожному студенту за індивідуальним завданням пропонується виконати такі типові етапи проектування лінійної системи радіоавтоматики:
скласти модель лінійної системи в вигляді структурної схеми з математичним описанням складових;
дослідити стійкість системи за допомогої різних критеріїв стійкості;
дослідити точність безперервної системи радіоавтоматики;

9–14 тижні
Кожному студенту за індивідуальним завданням пропонується виконати такі типові етапи проектування нелінійної системи радіоавтоматики:
скласти модель нелінійної системи в вигляді структурної схеми з математичним описанням складових;
дослідити режім автоколивань методом гармонійної лінеарізації;
дослідити проходження випадкового процесу в нелінійній системі методом статистичної лінеарізайії.

15 тиждень
Захист курсової роботи.
 
Самостійна робота 
 
Обсяг самостійної роботи складає 75 годин. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:
опрацювання лекційного матеріалу – 15 годин;
підготовка до лабораторних занять –30 годин;
виконання курсової роботи – 30 годин.
 
 
Процедура оцінювання
 
Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Дисципліна поділяється на 2 семестрові модулі. Здобувачи готуються до лекційних та лабораторних занять, виконують 2 модульні контрольні роботи та курсову роботу.
 
Модульні контрольні роботи № 1 та № 2 виконуються у письмовій формі. Контрольна робота складається з теоретичної частини (2 запитання) та практичної частини (2 завдання). Відповідь на кожне теоретичне питання оцінюється максимум 5 балами. Правильне виконання практичних завдань оцінюється в 7 та 8 балів відповідно.
 
Накопичена максимальна оцінка виконаних та захищених лабораторних робіт у кожному семестровому модулі становить 25 балів.
 
Максимальна оцінка за повний обсяг виконаних навчальних елементів дисципліни – 100 балів.
 
Семестровий модуль № 1
 
Лабораторні роботи виконуються та складаються протягом 1-8 тижнів. Максимальна  накопичена кількість балів – 25. Термін надання – кінець 8 тижня.
МКР1. Модульна контрольна робота оцінюється максимально у 25 балів (8 тиждень). Перескладання можливе протягом 9–11 тижнів за розкладом консультацій.

Семестровий модуль № 2
 
Лабораторні роботи виконуються та складаються протягом 9-15 тижнів. Максимальна  накопичена кількість балів – 25. Термін надання – кінець 15 тижня.
МКР2. Модульна контрольна робота оцінюється максимально у 25 балів (15 тиждень). 
 
Максимальна оцінка за повний обсяг виконаних навчальних елементів дисципліни – 100 балів.
 
Підсумковим контролем дисципліни є залік, який має накопичувальній характер.
 
Оцінка за курсову роботу формується в результаті її захисту. У процесі захисту курсової роботи оцінюється ступінь самостійності її виконання, рівень розуміння студентом теоретичних відомостей з дисципліни, його вміння відповідати на запитання, обґрунтовувати та відстоювати власну точку зору. Захист проводиться поетапно (1 етап – на 8 тижні, 2 етап – на 15 тижні), кожний з 2-х етапів роботи оцінюється максимально  у 50 балів. 

Підсумковим контролем з дисципліни є усний екзамен, білет до якого складається з теоретичної частини (2 запитання) та практичної частини (2 завдання). Відповідь на кожне питання білету оцінюється максимально у 25 балів. Максимальна оцінка за правильні відповіді на всі питання екзаменаційного білету становить 100 балів. 
 
 
Умови допуску до підсумкового контролю

До екзамену допускаються здобувачі вищої освіти, які виконали всі види навчальних елементів 1-го модулю та накопичувальної частини 2-го модулю навчальної дисципліни не менш, ніж на 60 %.
Екзамен відбувається за всіма змістовними модулями дисципліни. 

Складання або перескладання екзаменів організується деканатом ІІБРТ та проводиться за встановленим  розкладом.
 
 
Політика освітнього процесу

Здобувач зобов’язаний відвідувати лекційні та лабораторні заняття, своєчасно та достатньо якісно виконувати всі отримані завдання, за необхідністю з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань відвідувати консультації викладача, дотримуватись принципів академічної доброчесності. 

Виконаний, але невірно обраний  варіант завдання викладачем не оцінюється.

Робота, яка виконана після встановлених викладачем термінів,  приймається у спеціально визначений час.
 
Відсутність здобувача на екзамені або на контрольній роботі відповідає оцінці «0».
 
Складання або перескладання екзаменів проводиться за встановленим деканатом розкладом.
 
Під час занять за розкладом здійснювати телефонні дзвінки забороняється.

Під час розв’язання завдань на контрольних роботах та на екзамені допускається використання тільки довідкової інформації з дозволу викладача.