Автоматизация технических систем
内容描述: Рассматриваются современные системы управления техническими объектами. Изучаются принципы построения систем автоматизации, методы получения математических моделей, расчета промышленных регуляторов, а также управление объектами со значительным уровнем возмущений. Представлены сведения об особенностях цифрового управления техническими объектами.
贷款数: 5
Пререквизиты:
- Локальные системы автоматизации и управления
*СomplexityDiscipline(zh-CN)*:
| *TypesOfClasses(zh-CN)* | *hours(zh-CN)* |
|---|---|
| *Lectures(zh-CN)* | 15 |
| *PracticalWork(zh-CN)* | |
| *LaboratoryWork(zh-CN)* | 30 |
| *srop(zh-CN)* | 30 |
| *sro(zh-CN)* | 75 |
| *FormOfFinalControl(zh-CN)* | экзамен |
| *FinalAssessment(zh-CN)* | Устный экзамен |
零件: Вузовский компонент
循环次数: Профилирующие дисциплины
Цель
- Теоретическое и практическое освоение методов и средств построения систем управления техническими объектами
Задача
- Приобретение знаний и навыков построения, математического описания , основных идей, методов расчета и применения систем управления техническими объектами
Результат обучения: знание и понимание
- знать и понимать основные принципы и методы автоматизации производственных и технических систем. Это включает в себя понимание принципов построения автоматизированных систем, использование датчиков и исполнительных механизмов, а также применение программного обеспечения для управления и контроля технических процессов.
Результат обучения: применение знаний и пониманий
- применять полученные знания и понимание для проектирования, разработки и внедрения автоматизированных систем управления в различных областях промышленности и техники, анализировать технические процессы, выбирать подходящие технологии автоматизации
Результат обучения: формирование суждений
- формировать суждения о применимости и эффективности методов автоматизации в различных технических системах, оценивать преимущества и недостатки различных подходов к автоматизации, а также принимать обоснованные решения при выборе технологий и методов автоматизации для конкретных задач и условий.
Результат обучения: коммуникативные способности
- объяснять сложные технические концепции, представлять результаты своей работы и обсуждать проблемы автоматизации с другими участниками проекта или команды.
Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе
- систематизировать информацию, анализировать технические концепции и методы автоматизации, а также искать и использовать актуальные источники информации для решения задач в этой области.
*TeachingMethods(zh-CN)*
При проведении учебных занятий предусматривается использование следующих образовательных технологий: - интерактивная лекция (применение следующих активных форм обучения: ведомая (управляемая) дискуссия или беседа; модерация; демонстрация слайдов или учебных фильмов; мозговой штурм; мотивационная речь); - построение сценариев развития различных ситуаций на основе заданных условий; - информационно-коммуникационная (например, занятия в компьютерном классе с использованием профессиональных пакетов прикладных программ); - поисково-исследовательская (самостоятельная исследовательская деятельность студентов в процессе обучения); - решение учебных задач.
*AssessmentKnowledge(zh-CN)*
Преподаватель проводит все виды работ текущего контроля и выводит соответствующую оценку текущей успеваемости обучающихся два раза в академический период. По результатам текущего контроля формируется рейтинг 1 и 2. Учебные достижения обучающегося оцениваются по 100-балльной шкале, итоговая оценка Р1 и Р2 выводится как средняя арифметическая из оценок текущей успеваемости. Оценка работы обучающегося в академическом периоде осуществляется преподавателем в соответствии с графиком сдачи заданий по дисциплине. Система контроля может сочетать письменные и устные, групповые и индивидуальные формы.
| *Period2(zh-CN)* | *TypeOfTask(zh-CN)* | *Total(zh-CN)* |
|---|---|---|
| 1 *Rating(zh-CN)* | Лабораторная работа 1 | 0-100 |
| Лабораторная работа 2 | ||
| Лабораторная работа 3 | ||
| Лабораторная работа 4 | ||
| Лабораторная работа 5 | ||
| Лабораторная работа 6 | ||
| 2 *Rating(zh-CN)* | Лабораторная работа 7 | 0-100 |
| Лабораторная работа 8 | ||
| Лабораторная работа 9 | ||
| Лабораторная работа 10 | ||
| Лабораторная работа 11 | ||
| Лабораторная работа 12 | ||
| *TotalControl(zh-CN)* | экзамен | 0-100 |
*PolicyAssignmentTask(zh-CN)*
| *TypeOfTask(zh-CN)* | 90-100 | 70-89 | 50-69 | 0-49 |
|---|---|---|---|---|
| Excellent | *Grade4(zh-CN)* | *Grade3(zh-CN)* | *Grade2(zh-CN)* | |
| Выполнение и защита лабораторных работ | Дан полный, развернутый ответ на поставленный вопрос, показана совокупность осознанных знаний об объекте, доказательно раскрыты основные положения темы; в ответе прослеживается четкая структура, логическая последовательность, отражающая сущность раскрываемых понятий, теорий, явлений. Знание об объекте демонстрируется на фоне понимания его в системе данной науки и междисциплинарных связей. Ответ изложен литературным языком в терминах науки. Могут быть допущены недочеты в определении понятий, исправленные обучающимся самостоятельно в процессе ответа. | Дан развернутый ответ на поставленный вопрос, показано умение выделить существенные и несущественные признаки, причинно-следственные связи. Ответ четко структурирован, логичен, изложен в терминах науки. Однако допущены незначительные ошибки или недочеты, исправленные обучающимся с помощью «наводящих вопросов». | Дан недостаточно полный и недостаточно развернутый ответ. Логика и последовательность изложения имеют нарушения. Допущены ошибки в раскрытии понятий, употреблении терминов. Обучающийся не способен самостоятельно выделить существенные и несущественные признаки и причинно-следственные связи. Обучающийся может конкретизировать обобщенные знания, доказав на примерах их основные положения только с помощью преподавателя. Речевое оформление требует поправок, коррекции. | Дан неполный ответ. Присутствует нелогичность изложения. Обучающийся затрудняется с доказательностью. Масса существенных ошибок в определениях терминов, понятий, характеристике фактов, явлений. В ответе отсутствуют выводы. Речь неграмотна. При ответе на дополнительные вопросы обучающийся начинает осознавать существование связи между знаниями только после подсказки преподавателя. |
*EvaluationForm(zh-CN)*
Итоговая оценка знаний обучающего по дисциплине осуществляется по 100 балльной системе и включает:
- 40% результата, полученного на экзамене;
- 60% результатов текущей успеваемости.
Формула подсчета итоговой оценки:
| И= 0,6 | Р1+Р2 | +0,4Э |
| 2 |
где, Р1, Р2 – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно; Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.
Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:
Буквенная система оценки учебных достижений обучающихся, соответствующая цифровому эквиваленту по четырехбалльной системе:
| Оценка по буквенной системе | Цифровой эквивалент | Баллы (%-ное содержание) | Оценка по традиционной системе |
|---|---|---|---|
| A | 4.0 | 95-100 | Отлично |
| A- | 3.67 | 90-94 | |
| B+ | 3.33 | 85-89 | Хорошо |
| B | 3.0 | 80-84 | |
| B- | 2.67 | 75-79 | |
| C+ | 2.33 | 70-74 | |
| C | 2.0 | 65-69 | Удовлетворительно |
| C- | 1.67 | 60-64 | |
| D+ | 1.33 | 55-59 | |
| D | 1.0 | 50-54 | |
| FX | 0.5 | 25-49 | Неудовлетворительно |
| F | 0 | 0-24 |
Темы лекционных занятий
- Основные идеи и принципы построения систем автоматизации в технике. Понятие АСУТП, виды объектов управления (ОУ), функции системы автоматизации. Распределенная система управления (РСУ). Общие понятия. Структура технических средств РСУ
- Проблема управления, принятые термины и принципы управления.
- Датчики технологических переменных в системах автоматизации. Исполнительные устройства в системах автоматизации
- Промышленные сети и интерфейсы. Управляющие контроллеры и модули сбора данных
- Типовые системы автоматического регулирования
- Обработка сигналов в АСУТП.
- Виды математических моделей. Выдвижение гипотез (допущений) при построении математической модели и общая структура модели.
- Составление структуры связей между переменными математической модели. Аналитические методы построения математических моделей
- Экспериментально-статистические методы получения математических моделей. Параметрическая идентификация математических моделей. Применение метода наименьших квадратов при получении математических моделей.
- Применение теории вероятностей при получении математических моделей. Параметрическая идентификация математических моделей.Определение настроечных параметров типовых регуляторов. Управление зашумленными объектами со значительными инерционностью и запаздыванием.
- Управление многоканальными объектами
- Требования к критериям оптимальности.
- Некоторые методы, применяемые при динамической оптимизации. Вариационные методы. Уравнение Эйлера и Эйлера – Лагранжа.
- Принцип максимума Л.С.Понтрягина. Динамическое программирование
- Нелинейное программирование
Основная литература
- Методы классической и современной теории автоматического управления: Учебник в 5-и томах / Под ред. К.А. Пупкова, Н.Д. Егупова. – М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2004. – 656 с.
- Справочник по теории автоматического управления /Под ред. А.А. Красовского. – М.: Наука, 1987. – 712 с.
- Автоматическое управление в химической промышленности: Учебник для вузов. Под ред. Е.Г. Дудникова. – М.: Химия, 1987. 368 с.
- Пьявченко Т.А., Финаев В.И. Автоматизированные информационно-управляюшие системы. – Таганрог: ТРТУ, 2007. – 270 с.
- Глинков Г.М., Маковский В.А. АСУ ТП в черной металлургии. – М.: Металлургия, 1999. – 310 с.
Дополнительная литература
- Воронов А.А. Основы теории автоматического регулирования и управления. Учебное пособие для вузов. М. : Высшая школа, 1977, 519 с.
- Мирошник Б.Р. Теория автоматического управления. Линейные системы. – СПб.: Питер, 2005. – 336 с.
