Аннотация дисциплины «Основы управления техническими системами»

Общая трудоёмкость изучения дисциплины составляет 3 ЗЕ (108 час).

Цели и задачи дисциплины: ознакомление студентов с концептуальными основами автоматики как современной комплексной прикладной науки об управлении в технических и человеко-машинных системах; формирование научного мировоззрения на основе знания особенностей процессов управления сложными системами различной природы; воспитание навыков научной и инженерной культуры.

Основные дидактические единицы (разделы): Введение. История автоматики и теории управления. Понятие системы. Системы и их модели. Свойства моделей. Составление моделей. Функциональные, структурные и принципиальные схемы систем. Физические процессы в системах. Сущность процесса управления. Принципы и алгоритмы управления. Основные структуры систем с обратной связью. Математическое описание систем. Эквивалентные и неэквивалентные преобразования моделей. Линеаризация. Передаточные функции. Гармоническая линеаризация. Статистическая линеаризация. Математическое описание линейных непрерывных систем. Временные и частотные характеристики. Корневой годограф. Математическое описание дискретных систем. Z-преобразование. Передаточные функции и корневой годограф дискретных систем. Преобразование энергии в элементах автоматических систем. Линейные модели элементарных динамических систем. Устойчивость систем. Понятие и виды устойчивости. Теория А.М. Ляпунова. Устойчивость линейных систем. Критерии устойчивости. Параметрический анализ устойчивости. Устойчивость дискретных систем. Качество и эффективность автоматического регулирования. Точность автоматических систем в установившихся режимах. Оценка качества процессов по временным характеристикам. Корневые оценки качества регулирования. Синтез робастных систем. Синтез систем с ПИД-регуляторами. Многомерные системы. Адаптивные системы.

В результате изучения дисциплины студент должен:

-знать: базовые представления об основах автоматического управления, принципы автоматического управления, основные структурные схемы и элементы систем, методы анализа устойчивости систем и качества регулирования, принципы оптимального управления техническими системами, основы моделирования и расчетов в области автоматики;

-уметь: проектировать и реализовывать автоматические системы управления техническими системами, составлять математическое описание объектов управления, выбирать технические средства для систем регулирования, выполнять компьютерное моделирование систем, проводить экспериментальные исследования и наладку систем автоматики различного назначения;

-владеть: навыками работы с основными измерительными и регулирующими приборами, основами нормативных документов и стандартов в области автоматизации, метрологии, связи и вычислительных средств и систем; методами интерпретации процессов регулирования с применением современного вычислительного программного обеспечения.

Виды учебной работы: лекции, лабораторные работы.

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.