Рабочая программа учебной дисциплины "основы теории управления" Цикл



Скачать 110.77 Kb.
Дата26.12.2012
Размер110.77 Kb.
ТипРабочая программа
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ


(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
ИНСТИТУТ ЭНЕРГОМАШИНОСТРОЕНИЯ И МЕХАНИКИ (ЭнМИ)
___________________________________________________________________________________________________________

Направление подготовки: 221000 Мехатроника и робототехника

Профиль подготовки: Компьютерные технологии управления в робототехнике и мехатронике

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр

Форма обучения: очная


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"ОСНОВЫ ТЕОРИИ УПРАВЛЕНИЯ"


Цикл:

математический и естест­веннонаучный




Часть цикла:

по выбору




дисциплины по учебному плану:

Б 2.11.2




Часов (всего) по учебному плану:

216 час




Трудоёмкость в зачётных единицах:

6

7 семестр – 6

Лекции

36 час

7 семестр

Практические занятия

36 час

7 семестр

Лабораторные работы

Не предусмотрены




Расчётные задания, рефераты

20 часов самост. работы

7 семестр

Объём самостоятельной работы по учебному плану (всего)

144 час




Экзамены

7 семестр




Курсовые проекты (работы)

Не предусмотрены






Москва - 2010

1.
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ


Целью дисциплины является изучение основ теории управления применительно к управлению колебаниями в механических системах, необходимых в профессиональной деятельности по выбранному профилю.
По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

  • правильно воспринимать, анализировать и обобщать исходную информацию, ставить цель и находить пути её достижения (ОК-1);

  • осознавать социальную значимость своей профессии (ОК-8);

  • применять современные методы математического и компьютерного моделирования в предметной области (ОК-10, ПК-2, ПК-3, ПК-4);

  • понимать проблемы рисков, связанные с деятельностью человека (ОК-22), оценивать их и применять свои профессиональные знания для минимизации этих рисков (ПК-16, ПК-17);

  • обрабатывать и анализировать результаты исследований с помощью современных технологий (ПК-6).


Задачами дисциплины являются

  • познакомить обучающихся с основными положениями теории управления;

  • научить обоснованно применять модели и методы теории управления к прикладным задачам динамики технических объектов;

  • познакомить обучающихся с методами численного решения задач управления состоянием механических систем, реализованными в современных математических программных комплексах.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части математического и естественнонаучного цикла Б.2 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю подготовки “Компьютерные технологии управления в робототехнике и мехатронике” направления 221000 “Мехатроника и робототехника”.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: “Высшая математика”, “Инфор­матика”, “Теоретическая механика”, “Теория колебаний и динамика машин”, “Теория автоматического управления”.

Знания, полученные при освоении дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы и при изучении дисциплины “Динамика мехатронных систем”, а также при прохождении учебно-про­из­водственной практики и выполнении НИРС.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:
Знать:

  • основные положения и методы теории управления и возможность применения этих знаний в профессиональной деятельности (ПК-1);

  • необходимый математический аппарат и современные методы компьютерного моделирования (ПК-2);


Уметь:

  • самостоятельно ставить цель исследования и определять пути её достижения (ОК-1);

  • использовать современные математические программные средства для решения фундаментальных и прикладных задач теории управления (ПК-16, ПК-17);

  • осуществлять поиск, анализировать научно-техническую информацию, выполнять научно-исследовательскую работу (ПК-3, ПК-4);

  • понимать и оценивать риски, связанные с профессиональной деятельностью (ОК-22, ПК-16);


Владеть:

  • навыками дискуссии по профессиональной тематике (ОК-2);

  • терминологией в области теории управления (ОК-2);

  • современными методами численного моделирования в области теории управления механическими системами (ПК-3, ПК-4);

  • навыками практического применения полученных знаний в профессиональной деятельности (ПК-12).



4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1. Структура дисциплины

Общая трудоёмкость дисциплины составляет 6 зачётных единиц, 216 часов.



п/п

Раздел дисциплины.

Форма промежуточной аттестации
(по семестрам)

Всего часов на раздел

Семестр

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и
трудоёмкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости

(по разделам)


лк

пр

лаб

сам.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Введение в теорию управления

18

8

4

4



10




2

Математические модели систем управления

50

8

10

10



30




3

Системы управления с обратной связью

38

8

8

8



22

Защита реферата

4

Синтез регуляторов

42

8

8

8



26

Контрольная работа

5

Оптимальное управление

30

8

6

6



18







Зачёт

2

8







2

Защита расчётного задания




Экзамен

36

7







36







Итого:

216




36

36




144






4.2. Содержание лекционно-практических форм обучения

4.2.1. Лекции
1. Введение в теорию управления
Предмет изучения и основные понятия теории управления. Системы автоматического регулирования (САР) и САУ. Теория автоматического управления (ТАУ) и информация. Типовая функциональная схема САУ. Типы САУ. История автоматического управления. Примеры современных САУ.
2. Математические модели систем управления
Понятие математической модели системы. Преобразование Лапласа. Передаточная функция. Частотные характеристики. Логарифмические частотные характеристики. Показатели частотных характеристик. Типы звеньев в системах управления. SISO и MIMO-сис­те­мы. Системы управления в пространстве состояния.
3. Системы управления с обратной связью
Структурные схемы систем управления. Компоненты системы с обратной связью. Устойчивость линейных систем с обратной связью. Принцип аргумента и критерий Михайлова. Критерий устойчивости Найквиста – Михайлова.
4. Синтез регуляторов
Синтез корректирующих устройств (регуляторов) в SISO-системах. Виды регуляторов. ПИД-регуляторы.
5. Оптимальное управление
Задачи оптимального управления. Оптимальный регулятор. Задача о синтезе оптимального линейно-квадратичного регулятора.
4.2.2. Практические занятия

Примеры систем управления. Функциональные и структурные схемы систем управления и динамических систем. Преобразование Лапласа. Передаточные функции и их свойства. Нули и полюса передаточной функции. Применение подходов и методов теории управления к прикладным задачам виброзащиты. Описание систем управления в пространстве состояния. Устойчивость систем управления. Критерии устойчивости. Системы управления с обратной связью. Регуляторы. Оптимальный линейно-квадратичный регулятор.
4.3. Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены.
4.4. Расчётные задания
1.Построение и анализ модели заданной системы управления при помощи передаточной функции.

2.Построение и анализ модели заданной системы управления в пространстве состояния.

3.Построение частотных характеристик заданной динамической системы.

4.Подбор параметров виброизолирующей системы.

5.Анализ устойчивости в заданной системе управления.
4.5. Курсовые проекты и курсовые работы учебным планом не предусмотрены.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в традиционной форме.

Практические занятия проводятся в компьютерном классе.

Самостоятельная работа включает выполнение расчётного задания, подготовку к контрольной работе, оформление реферата, подготовку к защите расчётного задания, подготовку к зачёту.
6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются контрольные работы, устный опрос, защита реферата, защита расчётного задания.

Аттестация по дисциплине – зачёт, экзамен.

Оценка за освоение дисциплины определяется как оценка на экзамене.

В приложение к диплому выносится оценка экзамена за седьмой семестр.
7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература

а) основная литература:

1.Афанасьев В.Н., Колмановский В.Б., Носов В.Р. Математическая теория конструирования систем управления. М.: Высшая школа, 1998. 563 с.

2.Методы классической и современной теории автоматического управления. В 5-ти т. М.: Издательство МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2004 г.

3.Методы классической и современной теории автоматического управления. Т.1. Анализ и статистическая динамика САУ / Под ред. К.А.Пупкова. М.: Издательство МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2000. 670 с.

4.Ластовиря В.Н., Бушма В.О. Введение в теорию автоматического управления. М.: Издательство МЭИ, 2003. 72 с.

5.Вибрации в технике. Т.1. Колебания линейных систем. М.: Машиностроение, 1999. 504 с.

6.Р.Дорф, Р.Бишоп. Современные системы управления. М: Лаборатория Базовых Знаний ЮНИМЕДИАСТАЙЛ, 2002. 831 с.
б) дополнительная литература:

1.Аракелян Э.К., Пикина Г.А. Оптимизация и оптимальное управление. М.: Издательство МЭИ, 2003. 356 с.

2.Ванько В.И., Ермошина О.В., Кувыркин Г.Н. Вариационное исчисление и оптимальное управление. М.: Издательство МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2001. 480 с.

3.Коломейцева М.Б. Методы теории оптимизации динамических систем. М.: Издательство МЭИ, 1994. 80 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

Программный комплекс «МАТЛАБ 2009», (дог. с ЗАО «СОФТЛАЙН» №TY034154-M87 от 27 октября 2009 г.)

www.matworks.com; www.exponenta.ru.
8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебных аудиторий, а также компьютерных классов с надлежащим программным обеспечением.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учётом рекомендаций Примерной основной образовательной программы высшего профессионального образования по направлению подготовки 221000 “Мехатроника и робототехника” и профилю подготовки “Компьютерные технологии управления в робототехнике и мехатронике”.


ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:
к.т.н., доцент Позняк Е.В.

"УТВЕРЖДАЮ":
Зав. кафедрой

к.т.н., доцент Кузнецов С.Ф.

Похожие:

Рабочая программа учебной дисциплины \"основы теории управления\" Цикл iconРабочая программа учебной дисциплины " прикладные методы теории колебаний" Цикл
Профили подготовки: Компьютерные технологии управления в робототехнике и мехатронике
Рабочая программа учебной дисциплины \"основы теории управления\" Цикл iconРабочая программа учебной дисциплины "основы мехатроники и робототехники" Цикл: профессиональный
Профили подготовки: Компьютерные технологии управления в робототехнике и мехатронике
Рабочая программа учебной дисциплины \"основы теории управления\" Цикл iconРабочая программа учебной дисциплины " теория вероятностей и основы математической статистики" Цикл
...
Рабочая программа учебной дисциплины \"основы теории управления\" Цикл iconРабочая программа учебной дисциплины "теория автоматического управления" Цикл: профессиональный
Профиль(и) подготовки: Компьютерные технологии управления в мехатронике и робототехнике
Рабочая программа учебной дисциплины \"основы теории управления\" Цикл iconРабочая программа дисциплины Основы теории управления (Наименование дисциплины) Направление подготовки

Рабочая программа учебной дисциплины \"основы теории управления\" Цикл iconРабочая программа учебной дисциплины "оптимальное проектирование" Цикл: общенаучный
...
Рабочая программа учебной дисциплины \"основы теории управления\" Цикл iconРабочая программа учебной дисциплины б в. 06. Основы теории декоративно-прикладного искусства с практикумом

Рабочая программа учебной дисциплины \"основы теории управления\" Цикл iconРабочая программа учебной дисциплины " сопротивление материалов" Цикл
Профили подготовки: Компьютерные технологии управления в робототехнике и мехатронике
Рабочая программа учебной дисциплины \"основы теории управления\" Цикл iconРабочая программа учебной дисциплины " Системы автоматизированного проектирования и производства " Цикл
...
Рабочая программа учебной дисциплины \"основы теории управления\" Цикл iconРабочая программа учебной дисциплины " методы и теория оптимизации" Цикл: общенаучный
...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org