Теорія автоматичного управління 2

Мета вивчення дисципліни: Метою вивчення навчальної дисципліни «Теорія автоматичного керування» є формування професійних умінь та компетентностей на підставі поглиблення теоретичних знань та формування прикладних вмінь і навичок необхідних для розуміння основних понять теорії автоматичного керування, а також професійного підходу до вирішення задач автоматизації та інших завдань, які потребують застосування методів теорії управління, а також подальшого становлення і вдосконалення знань майбутніх фахівців у галузі автоматизації технологічних процесів та робототехніки. Вироблення вмінь та навичок проектування, тестування та налагодження систем автоматизованого керування.
Практичне значення та використання отриманих знань:
– формування у здобувача теоретико-практичного базису щодо практичних навичок з розроблення комп’ютерно-інтегрованих систем керування для вирішення задач .
Тематика та види навчальних занять

Для денної форми здобуття освіти
Лекційні заняття
Лекція 1. Багатоконтурні автоматичні системи регулювання. Комбіновані АСР.
Лекція 2. Багатоконтурні автоматичні системи регулювання. Каскадні АСР.
Лекція 3. Багатоконтурні автоматичні системи регулювання. АСР з введенням похідної з проміжної точки.
Лекція 4. Багатоконтурні автоматичні системи регулювання. АСР з перехресними зв’язками
Лекція 5. Нелінійні АСР
Лекція 6. Цифрові (дискретні, імпульсні) системи управління
Лекція 7. Математичний апарат для дослідження імпульсних АСР
Лекція 8. Передавальні функції імпульсної системи
Лекція 9. Цифрові регулятори
Лекція 10. Структурна схема дискретної АСР із цифровим регулятором
Лекція 11. Критерії якості дискретних АСР із цифровими регуляторами
Лекція 12. Синтез типових алгоритмів функціонування (типових законів регулювання) цифрових регуляторів
Лекція 13. Оптимальні значення параметрів налаштування цифрових регуляторів
Лекція 14. Перехідні процеси в дискретних АСР із цифровими регуляторами
Лекція 15. Стійкість дискретних АСР із цифровими регуляторами

Лабораторні роботи
Лабораторна робота №1. Комбінована АСР
Мета заняття: набуття навичок розрахунку та налагодження комбінованої АСР.

Лабораторна робота №2 Комбінована АСР
Мета заняття: дослідження можливостей поліпшення якості перехідних процесів регулювання шляхом використання відомостей про контрольоване збурення.

Лабораторна робота №3. Каскадна АСР
Мета заняття: набуття навичок розрахунку та налагодження каскадної АСР.

Лабораторна робота №4. Каскадна АСР
Мета заняття: дослідження засобів автоматичної компенсації внутрішніх збурень, які не підлягають виміру

Лабораторна робота № 5. АСР із введенням похідної з проміжної точки
Мета заняття: набуття навичок розрахунку та налагодження АСР із введенням похідної з проміжної точки.

Лабораторна робота № 6. АСР із введенням похідної з проміжної точки
Мета заняття: дослідження можливостей поліпшення якості перехідних процесів регулювання шляхом використання відомостей про проміжний технологічний параметр

Лабораторна робота №7. АСР з перехресними каналами.
Мета заняття: набуття навичок розрахунку та налагодження багатоконтурної АСР, яка не підлягає декомпозиції (АСР з перехресними каналами)

Лабораторна робота № 8. АСР з перехресними каналами
Мета заняття: дослідження засобів автоматичної компенсації збурень, викликаних внутрішніми зв’язками об’єкта керування

Лабораторна робота № 9 Дослідження якості роботи нелінійної системи автоматичного керування.
Мета заняття: поглиблення знань здобувачів при вивченні питань якості і корекції нелінійних автоматичних систем.

Лабораторна робота № 10. Дослідження нелінійної АСР до складу якої входить релейний регулятор
Мета заняття: Засвоєння методів дослідження та налагодження нелінійних АСР та застосування фазової площини для спостереження фазової траєкторії АСР.

Лабораторна робота № 11. Методи перетворення системи з неперервної в дискретну цифрову
Мета заняття: ознайомитися з робочим простором Scilab (Matlab) для дискретних цифрових систем та дослідити характеристики систем керування

Лабораторна робота № 12. Способи представлення дискретних систем автоматичного керування
Мета заняття: Визначення дискретних моделей систем автоматичного керування за заданими різницевими рівняннями або дискретними передавальними функціями.

Лабораторна робота № 13. Способи представлення дискретних систем автоматичного керування
Мета заняття: Реалізація дискретних моделей на ЕОМ з використанням пакета Scilab (Matlab).

Лабораторна робота № 14. Способи представлення дискретних систем автоматичного керування
Мета заняття: Визначення структурних схем дискретних систем, фазові координати яких відповідають реальним фізичним змінним.

Лабораторна робота № 15. Синтез цифрових регуляторів
Мета заняття: вивчення традиційних методів синтезу цифрових регуляторів: апроксимації безперервних регуляторів цифровими і прямого аналітичного методу.

Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.
Індивідуальна робота
Для денної форми в 5 семестрі передбачено виконання курсової роботи

Метою виконання курсової роботи є закріплення знань з теорії лінійних систем автоматичного керування та здобути практичні навички з аналізу та синтезу багатоконтурних систем автоматичного керування. При цьому вважається, що студент вже знайомий з основними принципами побудови систем автоматичного керування, математичним апаратом теорії автоматичного керування, типовими ланками та їхніми характеристиками, вміє аналізувати лінійні системи керування на предмет стійкості та якості. Окрім цього здобувач повинен володіти навичками роботи в системі Scilab (MATLAB) і, зокрема, у пакеті Xcos (Simulink).
Задачами курсової роботи є розвиток здібностей самостійно опрацьовувати технічну літературу та виконувати розрахунки регуляторів для систем автоматичного керування.
Курсова робота виконується відповідно до індивідуального завдання й оформлюється у вигляді розрахунково-пояснювальної записки і графічного матеріалу, виконаних за допомогою ПЕОМ у пакеті Xcos (Simulink) системи Scilab (MATLAB) будь-якої версії.
Розрахунково-пояснювальна записка повинна містити титульний аркуш, завдання, зміст, вступ, теоретичну частину, розрахунково-експериментальну частину, висновки і список використаної літератури.
Обсяг пояснювальної записки КР – 25– сторінок формату А4.
Витрати часу на виконання КР – 30 годин. Форма звіту – захист.
Передбачено дві контрольні перевірки виконання етапів КР.

Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання

Для денної форми здобуття освіти
Поточний контроль полягає у виконанні двох модульних контрольних робіт. Кожна модульна контрольна робота складається з теоретичної частини та проводиться у формі письмового опитування (у формі тестових запитань). Кількість тестових запитань – 10. Кожна правильна відповідь оцінюється в 2 бали. Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи оцінюється по 20 балів (разом за семестр 40 балів).
15 лабораторних робіт, які оцінюються у 4 бали кожна. Разом - 60 балів.
Курсова робота (КР) – бездоганне виконання згідно графіку оцінюється у 60 балів та захист оцінюється у 40 балів. Разом – 100 балів.
Підсумковий контроль – екзамен. Екзамен усний. Максимальна оцінка, яку може отримати студент – 100 балів.