rpd000010334 (1009134), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Трудоемкость(СРС): 15
Прикрепленные файлы: КР для АСУ бакалавры 604 направление 161700 .doc
Типовые варианты:
-
Рубежный контроль
-
Промежуточная аттестация
1. Экзамен (5 семестр)
Прикрепленные файлы: Вопросы для экзамена по дисциплине_Управление в технических системах_161700.doc
-
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
а)основная литература:
Моисеев Д.В. Мктодические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине "Управление в технических системах", кафедра 604, МАИ, Москва, 2011
Пупков К.А., Егупов Н.Д. Методы классической и современной теории автоматического управления. Том 1. Математические модели, динамические характеристики и анализ систем автоматического управленияМ.: Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2004. — 656 стр. с иллюстрациями
Литература из электронного каталога:
1. Моисеев Д.В. Модальный синтез линейных регуляторов. МАИ, 1995. - 43 с.
2. Моисеев Д.В. Модальный синтез линейных регуляторов при неполной информации о векторе состояния. МАИ, 1995. - 36 с.
б)дополнительная литература:
Кузовков Н.Т. Модальное управление и наблюдающие устройства. - М.: Машиностроение, 1979
в)программное обеспечение, Интернет-ресурсы, электронные библиотечные системы:
MATLAB
-
МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Персональные компьютеры в лаборатории кафедры 604
Приложение 1
к рабочей программе дисциплины
«Управление в технических системах »
Аннотация рабочей программы
Дисциплина Управление в технических системах является частью Математического и естественно-научный цикл дисциплин подготовки студентов по направлению подготовки Баллистика и гидроаэродинамика. Дисциплина реализуется на 6 факультете «Московского авиационного института (национального исследовательского университета)» кафедрой (кафедрами) 604.
Дисциплина нацелена на формирование следующих компетенций: ПК-2.
Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с: анализом и модальным синтезом регуляторов и наблюдателей, а также их включением в контур 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 Экзамен (5 семестр).
Общая трудоемкость освоения дисциплины составляет 4 зачетных единиц, 144 часов. Программой дисциплины предусмотрены лекционные (34 часов), практические (22 часов), лабораторные (12 часов) занятия и (49 часов) самостоятельной работы студента. Рассмотрены процедуры синтеза скалярных и многомерных регуляторов, а также наблюдателей, позволяющих оценивать как неизмеряемые явно компоненты вектора состояния, так и внешние возмущения, действующие на систему, включая систематические составляющие ошибки измерений. Также рассмотрены вопросы исследования нелинейных систем методом фазовой плоскости и методом гармонической линеаризации.
Приложение 2
к рабочей программе дисциплины
«Управление в технических системах »
Cодержание учебных занятий
-
Лекции
1.1.1. Задача модального синтеза системы как задача размещения полюсов ее передаточной функции (АЗ: 2, СРС: 1)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
1.1.2. Стандартные распределения корней желаемого характеристического полинома (АЗ: 2, СРС: 1)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
1.2.1. Описание систем с помощью матричных дифференциальных уравнений (АЗ: 2, СРС: 1)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
1.2.2. Матричные передаточные функции и их нахождение (АЗ: 2, СРС: 1)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
1.3.1. Основное соотношение модального управления и полная управляемость линейной стационарной системы (АЗ: 2, СРС: 1)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
1.3.2. Управление отдельными модами и модальная управляемость (АЗ: 2, СРС: 1)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
1.4.1. Скалярное управление при неполной информации и условия совместимости (АЗ: 2, СРС: 1)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
1.4.2. Нахождение коэффициентов желаемого полинома с учетом условий совместимости и желаемого расположения полюсов замкнутой системы (АЗ: 2, СРС: 1)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
1.5.1. Наблюдающее устройство Луенбергера и его включение в САУ (АЗ: 2, СРС: 1)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
1.6.1. Математическое описание и структурная схема редуцированного наблюдающего устройства (АЗ: 2, СРС: 1)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
1.7.1. Редуцированный наблюдатель для оценивания внешних воздействий и его математическое описание (АЗ: 2, СРС: 1)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
1.8.1. Модальный синтез многомерных регуляторов (АЗ: 2, СРС: 1)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
1.9.1. Нелинейные системы со статическими нелинейностями, особенности их функционирования и метод фазовой плоскости (АЗ: 2, СРС: 1)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
1.9.2. Системы со скользящим процессом и логическим управлением (АЗ: 2, СРС: 1)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
1.10.1. Метод гармонической линеаризации (АЗ: 2, СРС: 1)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
1.10.2. Алгебраический метод исследования периодических решений (АЗ: 2, СРС: 1)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
1.10.3. Частотный метод исследования периодических решений (АЗ: 2, СРС: 1)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
-
Практические занятия
1.3.1. Управление отдельными модами системы (АЗ: 2, СРС: 1)
Форма организации: Практическое занятие
1.4.1. Учет желаемого расположения корней при синтезе регулятора по вектору выхода (АЗ: 2, СРС: 1)
Форма организации: Практическое занятие
1.5.1. Синтез полноразмерного наблюдателя в контуре САУ (АЗ: 2, СРС: 1)
Форма организации: Практическое занятие
1.6.1. Синтез редуцированного наблюдателя в контуре угловой стабилизации летательного аппарата (АЗ: 2, СРС: 1)
Форма организации: Практическое занятие
1.7.1. Синтез редуцированного наблюдателя для оценивания постоянных возмущений в контуре угловой стабилизации летательного аппарата (АЗ: 4, СРС: 2)
Форма организации: Практическое занятие
1.8.1. Синтез многомерных регуляторов (АЗ: 2, СРС: 1)
Форма организации: Практическое занятие
1.9.1. Метод фазовой плоскости и линии переключения (АЗ: 2, СРС: 1)
Форма организации: Практическое занятие
1.9.2. Скользящий процесс и логическое управление (АЗ: 2, СРС: 1)
Форма организации: Практическое занятие
1.10.1. Алгебраический метод исследования периодических решений (АЗ: 2, СРС: 1)
Форма организации: Практическое занятие
1.10.2. Частотный метод исследования периодических решений (АЗ: 2, СРС: 1)
Форма организации: Практическое занятие
-
Лабораторные работы
1.3.1. Модальный синтез скалярного регулятора по вектору состояния (АЗ: 4, СРС: 2)
Форма организации: Лабораторная работа
1.5.1. Модальный синтез полноразмерного наблюдателя Луенбергера (АЗ: 4, СРС: 2)
Форма организации: Лабораторная работа
1.6.1. Модальный синтез редуцированного наблюдателя и его включение в контур САУ (АЗ: 4, СРС: 2)
Форма организации: Лабораторная работа
-
Типовые задания
Приложение 3
к рабочей программе дисциплины
«Управление в технических системах »
Прикрепленные файлы
КР для АСУ бакалавры 604 направление 161700 .doc
Цель курсовой работы «Анализ и синтез системы управления
угловым движением ЛА»
Целью выполнения курсовой работы является более глубокое усвоение и закрепление знаний по дисциплине «Управление в технических системах». Формирования навыков, необходимых при анализе линейных систем автоматического управления, их синтезе частотным методом, а также применении методов модального синтеза. Исследование проводится применительно к каналу крена системы управления ЛА.
Содержание курсовой работы
В разделе «Анализ системы» необходимо проработать следующие вопросы:
1. Используя дифференциальные уравнения, описывающие элементы системы, составить передаточные функции этих элементов. Если элемент имеет несколько входов (выходов), то передаточные функции такого элемента составляются по каждой паре «вход-выход». Определить тип звена, соответствующего каждой из полученных передаточных функций. Для каждого звена определить коэффициент усиления и, при необходимости, постоянную времени и коэффициент демпфирования.
2. Составить структурную схему системы используя передаточные функции, полученные в п.1. Провести преобразование полученной структурной схемы к виду с единичной обратной связью.
3. Найти передаточную функцию системы в разомкнутом и замкнутом состояниях.
4. Построить, используя MATLAB, логарифмические частотные характеристики системы в разомкнутом состоянии.
5. Построить, используя MATLAB, переходную функцию системы, работающей в режиме программного управления.
6. Провести исследование исходной системы, в частности, определить является ли система в замкнутом состоянии устойчивой. Если замкнутая система устойчива, то определить для нее
• запасы устойчивости по фазе и амплитуде
• порядок астатизма
• коэффициенты статической и скоростной ошибок замкнутой системы
• перерегулирование
• время регулирования
7. Провести сравнение характеристик исходной системы с требуемыми значениями и сделать вывод о целесообразности ее коррекции.
В разделе «Синтез системы в линейном приближении» надо проработать следующие вопросы:
1. Построить ЛАХ неизменяемой части системы, обеспечив при этом выполнение требований по порядку астатизма и точности системы в установившемся состоянии.
2. Построить желаемую ЛАХ, исходя при этом из требований к качеству переходного процесса. При построении использовать графики из Приложения 2.
3. Построить ЛАХ корректирующего устройства и определить его передаточную функцию.
4. Найти передаточную функцию скорректированной системы.
5. Построить ЛАХ и ЛФХ скорректированной системы и определить обеспечиваемые запасы устойчивости. В случае, если обеспечиваемые запасы устойчивости синтезированной системы не удовлетворяют требованиям, вернуться к п.2 и изменить желаемую ЛАХ так, чтобы добиться выполнения требований по запасам устойчивости синтезированной системы. После того как требования к запасам устойчивости для синтезированной системы выполнено перейти к п.6.
6. Выбрать схему корректирующего устройства и рассчитать номиналы, входящих в него элементов.
7. Построить переходный процесс в синтезированной системе и проверить выполнение для нее требований. Если требования не выполнены, провести синтез системы повторно.