rpd000002517 (161101 (24.05.06).С9 Системы управления движением летательных аппаратов), страница 3

-Исследование динамики и синтез цифрового закона управления в электромеханической следящей системы

1. Рубежный контроль

1. Промежуточная аттестация

1. Экзаменационные билеты.

Прикрепленные файлы:

Вопросы для подготовки к экзамену/зачету:

1.Обобщенная схема ЦАС. Особенности ее динамики.

2. Квантование по времени и квантование по амплитуде. Одновременное квантование.

3.Виды импульсной модуляции.

4.Математическая модель импульсного элемента с АИМ и прямоугольными импульсами.

5.Математическая модель формирователя импульсов. Фиксатор, его передаточная функция и частотные характеристики

6.Преобразование Лапласа импульсного сигнала, Z–преобразование. Методы вычисления.

7.Способы вычисления Z –передаточной функции соединения ИИЭ-фиксатор- непрерывное звено.

8.Вычисление обратного Z – преобразования разложением изображения в ряд Лорана.

9.Решетчатые функции и их разности. Смещенные решетчатые функции.

10.Две формы записи разностных уравнений. Решение линейного однородного разностного уравнения с постоянными коэффициентами

11.Линейные однородные разностные уравнения с постоянными коэффициентами. Вид общего решения.

12.Виды решений однородного разностного уравнения в зависимости от корней характеристического уравнения.

13.Способы расчета процессов в цифровых системах.

14.Рекуррентная форма решения разностного уравнения.

15.Z-передаточные функции и их основные свойства.

16.Частотные характеристики линейных импульсных систем . Их основные свойства.

17.Структурные преобразования в дискретных системах. Z – передаточные функции элементарных соединений непрерывных звеньев

18.Эффекты транспонирования частот при импульсной модуляции.

19.Уравнения состояния одночастотных дискретных систем.

20.Понятие и условия наблюдаемости и стабилизируемости.

21.Понятие и условия наблюдаемости дискретных систем.

22.Получение уравнений состояния методом прямого программирования.

23.Получение уравнений состояния методом последовательного программирования.

24.Получение уравнений состояния методом параллельного программирования.

25.Корневые условия устойчивости дискретных систем.

26.Описание нестандартных дискретных систем методами пространства состояний.

27.Построение частотных характеристик дискретных систем методом смещенных спектров.

28.Матрица z-передаточных функций иее вычисление по уравнениям состояния.

29.Уравнения состояния дискретной системы - различные формы. Переход к новому базису.

30.Вычисление обратного z-преобразования с использованием вычетов.

31.Z- преобразование решетчатой функции. Свойства оригинала.

32.Вычисление Z-преобразования с использованием преобразования Лапласа исходного непрерывного сигнала.

33.Идеальный импульсный элемент и формирователь - математические модели импульсной модуляции.

34.Виды решений однородного разностного уравнения в зависимости от корней характаристического уравнения.

35. Z- передаточная функция и модифицированная передаточная функция импульсной системы с квантованием сигнала ошибки.

36.Преобразование спектра непрерывного сигнала импульсным модулятором. Условия полного восстановления исходного сигнала.

37.Свойства АЧХ и АФХ дискретных систем.

38.Оценка устойчивости движения нелинейной дискретной системы по уравнениям первого приближения.

39.Исследование абсолютной устойчивости ЦАС.

40.Особые точки и траектории нелинейных ЦАС.

41. Псевдочастотные характеристики дискретных систем. Связь реальной частоты и псевдочастоты.

42.Техническая постановка задачи синтеза цифрового управления.

43.Формула Аккермана в задаче синтеза дискретного управления по состоянию.

44.Типовые требования к ЦАС в задаче синтеза.

45.Использование w - преобразования для анализа устойчивости ЦАС.

46.Использование гармонической линеаризации для определения колебаний в ЦАС.

47.Виды установившихся движений в нелинейной ЦАС.

48.Устойчивость импульсных систем в моменты съема и в произвольные моменты времени.

49.Алгебраический критерий устойчивости Джури.

50.Использование логарифмических псевдочастотных характеристик для исследования устойчивости импульсных систем.

51. Аналог критерия Михайлова для исследования устойчивости дискретных систем.

52.Особенности использования критерия Найквиста для исследования устойчивости дискретных систем.

53.Использование численного интегрирования при синтезе ЦАС методом дискретизации непрерывного прототипа.

54.Использование w - преобразования при синтезе ЦАС методом дискретизации непрерывного прототипа.

55.Операционная модель задачи синтеза цифровых алгоритмов управления в САУ ЛА. Количественные и качественные цели проектирования.

56.Особенности синтеза цифровых алгоритмов управления по логарифмическим псевдочастотным характеристикам.

57. Типы простейших цифровых корректирующих устройств, их характеристики.

58.Синтез цифровых алгоритмов управления методом стандартных разностных уравнений

1. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

а)основная литература:

1. Белоногов В.Д. Теория цифровых систем управления. Электронный конспект

лекций.МАИ, каф.301, 2010 г., 95 стр.

2. Поляков К.Ю. Основы теории цифровых систем управления : учебное пособие; СПбГМТУ – СПб.:2006-161стр.

3. Ким Д.П. Теория автоматического управления. Т.1 Линейные системы. М.ФИЗМАТЛИТ, 2007 - 312 с

б)дополнительная литература:

4. Шамриков Б.М. Основы теории цифровых систем управления: учебник для ВУЗов; М.: Машиностроение, 1985.-286 стр.

5. Белоногов В.Д., Тумеля П.М., Шамриков Б.М. Сборник задач по

курсу «Основы теории цифровых систем управления». М.:МАИ,1989.-56 стр.

6. Белоногов В.Д. Лабораторные работы «Импульсные и цифровые системы управления». М.:МАИ, 1981.-62 стр.

7. Теряев Е.Д., Шамриков Б.М. Цифровые системы и поэтапное адаптивное управление. М.: Наука, 1999.-330 стр.

8. Белоногов В.Д., Лукин А.Г., Анализ и синтез цифровых САУ на ЦВМ. Учебное пособие.-М: МАИ – 1980.-71 стр.

9. Острем К., Виттенмарк Б. Системы управления с ЭВМ. М.: Наука, 1983.- 292 стр.

10. Дорф Р., Бишоп Р. Современные системы управления. М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2002.-832 стр.

в)программное обеспечение, Интернет-ресурсы, электронные библиотечные системы:

программное обеспечение, Интернет-ресурсы, электронные библиотечные системы:

специализированное программное обеспечение кафедры 301 для выполнения лабораторных работ.

1. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для проведения занятий необходима доска с мелом (маркером).

Приложение 1
к рабочей программе дисциплины
«Спецглавы теории автоматического управления »

Аннотация рабочей программы

Дисциплина Спецглавы теории автоматического управления является частью Профессионального цикла дисциплин подготовки студентов по направлению подготовки Системы управления летательными аппаратами. Дисциплина реализуется на 3 факультете «Московского авиационного института (национального исследовательского университета)» кафедрой (кафедрами) 301.

Дисциплина нацелена на формирование следующих компетенций: ПК-3.

Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с: - построением и преобразованием математических моделей импульсных систем и систем управления с цифровым управляющим устройством в замкнутом контуре управления,

- исследованием устойчивости и динамики процессов управления, синтезом и реализацией цифровых законов управления для таких систем,

- исследованием специфических установившихся движений в нелинейных системах с квантованием по времени и по уровню,

- разработкой вычислительных алгоритмов исследования и проектирования цифровых систем управления.

Преподавание дисциплины предусматривает следующие формы организации учебного процесса: Лекция, мастер-класс, Практическое занятие, Лабораторная работа.

Программой дисциплины предусмотрены следующие виды контроля: промежуточная аттестация в форме Экзаменационные билеты..

Общая трудоемкость освоения дисциплины составляет 3 зачетных единиц, 108 часов. Программой дисциплины предусмотрены лекционные (34 часов), практические (8 часов), лабораторные (8 часов) занятия и (31 часов) самостоятельной работы студента.

Дисциплина «СПЕЦГЛАВЫ ТЕОРИИ АВТОМАТИЧКЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ» является частью профессионального цикла дисциплин подготовки студентов по направлению подготовки 161101 «Системы управления летательными аппаратами» и является дисциплиной специализации 161101.9 «Системы управления движением летательных аппаратов». Дисциплина реализуется на 3 факультете Московского авиационного института кафедрой 301 «Системы автоматического и интеллектуального управления».

Дисциплина нацелена на формирование профессиональных компетенций ПК-2, ПК-3, ПК-7 выпускника и специализированной компетенции ПСК-9.2

Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с

- построением и преобразованием математических моделей импульсных систем и систем управления с цифровым управляющим устройством в замкнутом контуре управления,

- исследованием устойчивости и динамики процессов управления, синтезом и реализацией цифровых законов управления для таких систем,

- исследованием специфических установившихся движений в нелинейных системах с квантованием по времени и по уровню,

- разработкой вычислительных алгоритмов исследования и проектирования цифровых систем управления.

Преподавание дисциплины предусматривает следующие формы организации учебного процесса: лекции, лабораторные работы, практические занятия, самостоятельная работа студента, консультации.

Программой дисциплины предусмотрены следующие виды контроля: текущий контроль успеваемости в форме тестирования и выполнения лабораторных работ, рубежный контроль в форме защит лабораторных работ, экзаменов, а так же промежуточный контроль в форме защит лабораторных работ и курсовой работы.

Общая трудоемкость освоения дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов. Программой дисциплины предусмотрены лекционные - 34 часа, лабораторные занятия (8 часов), практические занятия -8 час.,31 час самостоятельной работы студента и экзамен 27 часа.

Приложение 2
к рабочей программе дисциплины
«Спецглавы теории автоматического управления »

Cодержание учебных занятий

1. Лекции

1.1.1. Обобщенная структурная схема цифровой автоматической системы (ЦАС) управления динамическим объектом. Особенности динамики.(АЗ: 2, СРС: 0,5)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Обобщенная структурная схема цифровой автоматической системы (ЦАС) управления динамическим объектом. Особенности динамики таких систем. Квантование по времени и по уровню.

1.2.1. Описание дискретных систем методами преобразования Лапласа. Z - преобразование.(АЗ: 2, СРС: 1)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Рассматриваются классические методы описания дискретных систем , основанные на преобразовании Лапласа и z - преобразовании. Показываются свойства z - преобразования. Выводятся аналитические формулы получения обратного z- преобразования.

1.3.1. Передаточные функции дискретных систем. (АЗ: 4, СРС: 1,5)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Рассматриваются вопросы описания дискретных систем Z - передаточными функциями. Вводятся определения дискретной передаточной функции и модифицированной передаточной функции, их свойства и условия существования. Приводятся способы вычисления Z - передаточных функций простейших соединений непрерывных и дискретных звеньев, а также методика определения дискретной передаточной функции по структурной схеме произвольного вида.

1.4.1. Частотные характеристики дискретных систем, их свойства и методы построения.(АЗ: 4, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция