Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования

«Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»

Кафедра систем управления

ТЕОРИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

Методическое пособие по выполнению контрольной и курсовой работ

для студентов специальности 1-53 01 07 «Информационные технологии и управление в технических системах»

заочной формы обучения

Минск БГУИР 2009

1

УДК 681.5.01(076) ББК 32.965я73

Т33

Р е ц е н з е н т:

заведующий кафедрой информационных технологий автоматизированных систем БГУИР,

доктор технических наук, профессор В. С. Муха

С о с т а в и т е л и:

В. П. Кузнецов, С. В. Лукьянец, М. А. Крупская

Теория автоматического управления : метод. пособие по выполне- Т33 нию контрол. и курс. работ для студ. спец. 1-53 01 07 «Информационные технологии и управление в технических системах» заоч. формы обуч. / сост.

В. П. Кузнецов, С. В. Лукьянец, М. А. Крупская. – Минск : БГУИР, 2009. – 32 c. : ил.

ISBN 978-985-488-400-4

Приведены содержание дисциплины, варианты контрольной и курсовой работ с методическими указаниями по выполнению заданий; рассмотрены особенности ком- пьютерного моделирования систем автоматического управления.

УДК 681.5.01(076) ББК 32.965я73

ISBN 978-985-488-400-4	© Кузнецов В. П., Лукьянец С. В.,
	Крупская М. А., составление, 2009
	© УО «Белорусский государственный
	университет информатики
	и радиоэлектроники», 2009

2

	СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ...............................................................................................................		4
1.	СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ .......................................................................	6
2.	КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА.................................................................................	11
3.	КУРСОВАЯ РАБОТА ........................................................................................	15
	3.1. Исследование линейной непрерывной системы
	автоматического управления .......................................................................	15
	3.2. Исследование линейной импульсной системы
	автоматического управления .......................................................................	19
	3.3. Исследование нелинейной непрерывной системы
	автоматического управления .......................................................................	24
4.	КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ
	АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ..........................................................	26
ЛИТЕРАТУРА........................................................................................................		32

3

ВВЕДЕНИЕ

Автоматизация производственных процессов во всех отраслях народного хозяйства является одним из основных направлений научно-технического про- гресса. Автоматизация повышает производительность труда, улучшает качество продукции и облегчает условия труда.

В связи с этим изучение теории автоматического управления (ТАУ) как одной из дисциплин учебного плана специальности «Информационные техно- логии и управление в технических системах» является необходимым при под- готовке специалиста с высшим образованием. В результате освоения дисцип- лины специалист должен получить знания о принципах построения систем ав- томатического управления (САУ), овладеть методами математического описа- ния систем, освоить способы анализа и синтеза линейных непрерывных и дис- кретных, а также нелинейных непрерывных САУ. В процессе обучения студен- ты приобретают навыки в исследовании САУ на базе современной вычисли-

тельной техники и вырабатывают способность самостоятельно осваивать и применять на практике современные принципы и методы ТАУ.

Изучение дисциплины требует знания основных разделов высшей матема- тики, физики и электротехники. ТАУ также базируется на таких дисциплинах, как «Математические основы теории систем», «Элементы и устройства систем управления» и др.

Распределение дисциплины по разделам и темам представлено в табл. В.1.

			Таблица В.1
	Номер раздела		Количество часов
		Наименование раздела и темы	на самостоятельную
	и темы
			работу
	1	2	3
	1	Задачи теории автоматического управления	10
	1.1	Введение в проблематику управления техническими	10
		объектами
	2	Линейные стационарные непрерывные САУ	70
	2.1	Математическое описание звеньев САУ	10
	2.2	Математическое описание САУ	10
	2.3	Точность САУ	10
	2.4	Устойчивость САУ	10
	2.5	Оценки качества переходных процессов	10
	2.6	Обеспечение устойчивости, повышение	10
		качества регулирования и синтез линейных САУ
	2.7	Векторно-матричные модели линейных САУ	10
		(уравнения состояния)
	3	Линейные стационарные импульсные САУ	30
	3.1	Математическое описание линейных	15
		импульсных систем

4

		Окончание табл. В.1
1	2		3
3.2	Точность импульсных САУ		5
3.3	Устойчивость импульсных САУ		5
3.4	Векторно-матричные модели линейных		5
	импульсных САУ (уравнения состояния)
4	Нелинейные САУ		40
4.1	Виды и особенности нелинейных САУ		5
4.2	Изображение переходных процессов		5
	на фазовой плоскости
4.3	Методы припасовывания и точечного		8
	преобразования
4.4	Автоколебания в системах высокого порядка		8
4.5	Исследование устойчивости нелинейных систем		8
4.6	Нелинейные импульсные системы. Цифровые САУ		6
5	Особые САУ		20
5.1	Адаптивные САУ		8
5.2	Оптимальные САУ		8
5.3	Случайные процессы в САУ		4

Большое значение имеет самостоятельная работа с рекомендуемой лите- ратурой, выполнение курсовой и контрольной работ, а также цикла лабора- торных работ.

Изучение дисциплины разбито на два семестра.

Впервом семестре изучаются разделы 1 и 2, выполняется контрольная ра- бота, лабораторные работы и сдается экзамен.

Вследующем семестре изучаются разделы 3, 4 и 5, выполняется курсовая работа, лабораторные работы и сдается экзамен.

Наиболее полно объему дисциплины соответствует [6], в конспективной форме материал дисциплины изложен в [3, 4]. Разделы 1 и 2 можно изучать по [1, 2]. Следует также отметить, что содержание дисциплины составляют классические разделы теории автоматического управления, поэтому при са-

мостоятельном изучении дисциплины можно рекомендовать любой учебник по теории автоматического управления.

5