Automatic Control Theory

Description: The course is devoted to the study of the fundamentals of automation of control processes in agricultural systems. During the training, students will master the theoretical and practical aspects of automatic control, including methods of modeling and analysis of dynamic systems, as well as the fundamentals of designing automated control systems. Key methods and technologies used to manage agricultural technologies of field crops, as well as automation of processes in agricultural production are considered. Particular attention is paid to the application of principles of control theory in the development, optimization and implementation of effective technologies for agriculture, in order to increase the productivity and sustainability of agricultural systems.

Amount of credits: 8

Course Workload:

Component: Component by selection

Cycle: Profiling disciplines

Goal

• Формирование у обучающихся компетенций для разработки и эксплуатации высокоэффективных систем автоматического управления.

Objective

• Приобретение обучающимися знаний и пониманий для анализа и синтеза систем автоматического управления с использованием средств вычислительной техники.

Learning outcome: knowledge and understanding

• Основные понятия и определения теории линейных систем автоматического управления, методы их математического описания.

Learning outcome: applying knowledge and understanding

• Применение методов линейной алгебры, основ теории матриц, дифференциальных уравнений и теории функций комплексного переменного для анализа общих свойств систем автоматического управления

Learning outcome: formation of judgments

• уметь проявлять личную ответственность, приверженность профессиональной этике и нормам ведения профессиональной деятельности.

Learning outcome: communicative abilities

• четко излагать и защищать результаты комплексной инженерной деятельности в области автоматизации.

Learning outcome: learning skills or learning abilities

• способность самостоятельно применять методы и средства познания, обучения и самоконтроля, осознавать перспективность интеллектуального, культурного, нравственного, физического и профессионального саморазвития и самосовершенствования.

Teaching methods

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

Assessment of the student's knowledge

Teacher oversees various tasks related to ongoing assessment and determines students' current performance twice during each academic period. Ratings 1 and 2 are formulated based on the outcomes of this ongoing assessment. The student's learning achievements are assessed using a 100-point scale, and the final grades P1 and P2 are calculated as the average of their ongoing performance evaluations. The teacher evaluates the student's work throughout the academic period in alignment with the assignment submission schedule for the discipline. The assessment system may incorporate a mix of written and oral, group and individual formats.

The evaluating policy of learning outcomes by work type

Evaluation form

The student's final grade in the course is calculated on a 100 point grading scale, it includes:

• 40% of the examination result;
• 60% of current control result.

The final grade is calculated by the formula:

 

Where Midterm 1, Midterm 2are digital equivalents of the grades of Midterm 1 and 2;

E is a digital equivalent of the exam grade.

Final alphabetical grade and its equivalent in points:

The letter grading system for students' academic achievements, corresponding to the numerical equivalent on a four-point scale:

Topics of lectures

• Основные понятия и определения автоматического управления
• Режимы работы САУ
• Дифференциальные уравнения линейных САУ и операторная форма записи
• Динамические характеристики САУ
• Частотные характеристики, расширенные характеристики
• Типовые динамические звенья и их характеристики: усилительное, дифференцирующее, интегрирующее звено
• Типовые динамические звенья и их характеристики: апериодическое звено 1-го порядка, колебательное звено, звено запаздывания
• Устойчивость линейных непрерывных систем
• Устойчивость линейных непрерывных систем
• Анализ качества регулирования по переходному процессу
• Корневые оценки качества САУ
• Анализ качества по амплитудной и по вещественной частотной характеристике

Key reading

• 1. Бесекерский В. А., Попов Е. П. Теория систем автоматического регулирования, издание третье, исправленное. Москва, издательство «Наука», Главная редакция физико-математической литературы, 2011.
• 2. Егоров К.В. Основы теории автоматического регулирования, учебное пособие для вузов, изд. 2-е, перераб. и доп., - М.: "Энергия", 1997. - 648с., ил.
• 3. Зайцев Г. Ф. Теория автоматического управления и регулирования.— 2-е изд., перераб. и доп. Киев, Издательство Выща школа Головное издательство, 2009.

Further reading

• 4. Ким Д. П. Теория автоматического управления. Т. 1. Линейные системы. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. - 288 с. - ISBN 5-9221-0379-2.