Тематический план
2.1. Разделы дисциплины
Содержание раздела |
Количество часов |
Самост.раб | ||
лекций |
лаб.раб |
практ
| ||
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ 2. СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДИСКРЕТНЫМИ ТП 3. УПРАВЛЕНИЕ НЕПРЕРЫВНЫМИ СТАТИЧЕСКИМИ ТП 4. УПРАВЛЕНИЕ НЕПРЕРЫВНЫМИ ДИНАМИЧЕСКИМИ ТП |
2
4
4
4 |
8
4 |
4
2 |
17
51
51
39 |
Итого |
14 |
12 |
6 |
158 |
Лекционные занятия
Лекционные занятия (5 семестр) | ||
Номер раздела тематического плана |
Наименование разделов и их содержание |
Количество часов |
1 |
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ |
2 |
1.1 |
Основные определения. Системный подход к процессам. Требования к управляемым системам. Дискретные и непрерывные ТП. |
2 |
1.2 |
Общая структура систем. Применение приводов. Классификация систем по решаемым задачам, способам реализации управления, элементной базе. |
|
2 |
СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДИСКРЕТНЫМИ ТП |
4 |
2.1 |
Математический аппарат и типы логических .устройств. Способы задания, минимизации и реализации логических функций. |
2 |
2.2 |
Опасные состязания сигналов и способы их устранения. Цифровые компараторы релейного, фазового и пропорционального типов. |
|
2.3 |
Составление алгоритмов функционирования и управления дискретными ТП по таблицам истинности и переходов и циклограмме. Аппаратный синтез ЛУ по ним. Примеры автоматизации транспортных операций. |
2 |
2.4 |
Микропрограммные автоматы. Составление граф-схем автоматов. Построение МПА на жесткой логике по различным таблицам перехода. |
|
Итого |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
Лекционные занятия (6 семестр) | ||
Номер раздела тематического плана |
Наименование разделов и их содержание |
Количество часов |
4 |
УПРАВЛЕНИЕ НЕПРЕРЫВНЫМИ СТАТИЧЕСКИМИ ТП |
4 |
4.1 |
Классификация оптимальных систем. Классификация задач статической оптимизации. Аналитическое определение экстремума |
2 |
4.2 |
Качественный анализ ФМП перед численным поиском. |
|
4.3 |
Численные методы в задачах без ограничений (общий алгоритм, Зайделя-Гаусса, наискорейшего спуска, шаговый градиентный, сопряженных направлений). |
|
4.4 |
Аналитическое и численное решение классических задач на условный экстремум. Неклассические задачи на условный экстремум. |
2 |
5 |
УПРАВЛЕНИЕ НЕПРЕРЫВНЫМИ ДИНАМИЧЕСКИМИ ТП |
4 |
5.1 |
Постановки задач динамической оптимизации. Свойства функционалов. |
2 |
5.2 |
Классическое вариационное исчисление в задачах без ограничений и с ограничениями. Аналитическое конструирование регуляторов с КВИ. |
|
5.3 |
Принцип максимума (основная теорема, прямое применение в задачах с нелинейным управлением, учет ограничений по управлению). |
2 |
5.4 |
Оптимальное по быстродействию управление линейными объектами (управляемость, теорема об n-интервалах, пример синтеза). |
|
Итого |
|
8 |
|
|
|
Лабораторные работы
№п/п |
Наименование работы |
Количество часов |
Методическая литература |
1 |
Аппаратная и микропрограммная реализация интерполяторов на ЦДА и с оценочной функцией |
4 |
[12] |
2 |
Микропроцессорная система управления автоматикой |
4 |
[13] |
3 |
Система ЧПУ полуавтоматического станка для сверления отверстий в печатных платах |
4 |
[11] |
|
|
|
|
Практические занятия
№п/п |
Наименование работы |
Количество часов |
Методическая литература |
|
1 |
Устройства логического управления (выбор датчиков, преобразователей, исполнительных механизмов, согласующих элементов; составление алгоритма функционирования и управления; построение и минимизация логических функций; составление принципиальных схем и конструкторская проработка) |
2 |
[4,7] |
|
4 |
Анализ, синтез и аппаратная или программная реализация оптимального управления в задачах быстродействия и с ограничением ресурсов для конкретных технологических процессов |
4 |
[5,6] |
|
|
|
|
|
2.5. Курсовой проект, его характеристика
Целью выполнения курсового проекта является практическое закрепление теоретического материала и получение навыков самостоятельного проектирования схем автоматизации и оптимизации технологических процессов и промышленных установок.
Курсовой проект предусматривает составление и преобразование схем управления, выбор датчиков технологической информации, разработку математической модели технологического процесса и алгоритмов управления исходя из требуемой последовательности операций или критерия оптимальности, разработку принципиальной схемы и описание ее работы в нормальном и аварийном режимах.
Пояснительная записка должна содержать 20-25 страниц текста, графическая часть выполняется, как правило, на 2 листах 24 формата.
Курсовой проект разрабатывается в соответствии с методическими указаниями [7], стандартами ВятГУ [17,18] и ГОСТ [14,15,16].
2.6. Самостоятельная работа студентов
№п/п |
Вид занятий № темы |
Содержание самостоятельной работы |
Количество часов |
Методическая литература | |||||
1 |
Лекционные |
|
100 |
| |||||
|
1.1. |
Системный подход к процессам. Требования к управляемым системам |
4 |
[1,5] | |||||
|
1.3. |
Кодирование информации. Энтропия и информация. Квантование по уровню и времени. |
6 |
[1,4] | |||||
|
2.2. |
Опасные состязания сигналов и способы их устранения. |
4 |
[1] | |||||
|
2.3. |
Составление алгоритмов функционирования и управления дискретными ТП по таблицам истинности и переходов и циклограмме. |
7 |
[1,10] | |||||
|
2.4. |
Микропрограммные автоматы |
7 |
[1,12] | |||||
|
2.5. |
Комбинационнные и последовательностные ЛУ на ПЗУ и ПЛМ. |
9 |
[1,2,3] | |||||
|
3. |
Модели непрерывных и статистических ТП |
7 |
[1,5] | |||||
|
4.2. |
Качественный анализ ФМП перед численным поиском. |
5 |
[1,6] | |||||
|
4.3. |
Численные методы в задачах без ограничений |
9 |
[1,6] | |||||
|
4.4. |
Классические задачи на экстремум. Неклассические задачи на экстремум |
9 |
[1,6] | |||||
|
4.5. |
Поисковые системы экстремального управления. |
7 |
[1,6] | |||||
|
5.1. |
Свойства функционалов. |
7 |
[1,6] | |||||
|
5.2. |
Классическое вариационное исчисление |
7 |
[1,6] | |||||
|
5.3. |
Принцип максимума |
6 |
[1,6] | |||||
|
5.4. |
Управляемость, теорема об n-интервалах |
6 |
[1,6] |
| ||||
2 |
Лабораторные |
|
16 |
|
| ||||
|
№1 |
Система ЧПУ полуавтоматического станка для сверления отверстий в печатных платах |
6 |
[11] |
| ||||
|
№2 |
Схемотехника интерполяторов на ЦДА и с оценочной функцией |
6 |
[12] |
| ||||
|
№3 |
Микропроцессорная система управления автоматикой |
4 |
[13] |
| ||||
3 |
Практические |
|
42 |
|
| ||||
|
№1 |
Построение и минимизация логических функций. Составление принципиальных схем и конструкторская проработка |
21 |
[1,7] |
| ||||
|
№2 |
Численный поиск экстремумов в задачах без ограничений и с ограничениями в форме равенств и неравенств |
21 |
[1,6] |
| ||||
|
|
|
|
|
|