Теорія автоматичного управління
Спеціальність: Авіоніка
Код дисципліни: 6.173.00.O.026
Кількість кредитів: 4.00
Кафедра: Електронні засоби інформаційно-комп'ютерних технологій
Лектор: Ліске Олексій Миколайович,
к.т.н., старший викладач
Семестр: 4 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Загальні компетентності:
ІНТ. Здатність розв?язувати складні спеціалізовані задачі та практичні проблеми авіоніки та систем керування під час професійної діяльності та у процесі навчання, що передбачає застосування теорій та методів інженерії і характеризується комплексністю та невизначеністю умов.
ЗК 1. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.
Фахові компетентності:
ФК 2. Здатність використовувати основи електроніки, схемотехніки при розв`язанні практичних завдань авіоніки.
ФК6. Здатність математично описувати і моделювати фізичні процеси в системах керування літальних апаратів.
Результати навчання: Внаслідок вивчення навчальної дисципліни студент повинен:
- розуміти класичну теорію управління;
- засвоїти основні принципи та математичний апарат теорії автоматичного управління (ТАУ);
- вміти застосувати знання та навики з математичного аналізу, теорії надійності та стабільності;
- знати принципи побудови систем автоматичного управління (САУ), види та способи перетворення типових ланок, способи перетворення структурних схем САУ;
- вміти використовувати сучасні комп'ютерні інструменти, такі як MatLab Simulink, для проектування та оцінки якісних показників САУ;
- уміти застосовувати набуті знання для задач аналізу та синтезу систем автоматичного управління літальними апаратами.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Пререквізити:
• математичний аналіз;
• фізика;
• теоретичні основи електротехніки;
• основи автоматики та автоматизації;
• числові методи та моделювання на ЕОМ.
Кореквізити:
• проектування засобів та систем авіоніки;
• надійність систем авіоніки;
• системи управління електроприводами.
Короткий зміст навчальної програми: Загальні відомості та класифікація систем автоматичного управління. Математичний опис лінійних систем автоматичного управління. Властивості та характеристики автоматичних систем управління. Аналіз стійкості лінійних систем. Якість перехідних процесів в лінійних автоматичних системах управління. Методи аналізу та синтезу лінійних систем управління. Аналіз і синтез лінійних систем при випадкових сигналах.
Опис: Тема 1. Загальні відомості та класифікація систем автоматичного управління.
Питання. Основні поняття та терміни. Класифікація систем автоматичного управління. Принципи управління та їх порівняльна характеристика.
Тема 2. Математичний опис лінійних систем автоматичного управління.
Питання. Постановка задачі. Методика формалізованого опису елементів і систем. Динамічні характеристики елементів і систем. Типові елементарні ланки та їх характеристики.
Тема 3. Властивості та характеристики автоматичних систем управління.
Питання. Структурні схеми та їх перетворення. Структурна схема та передавальні функції типової замкненої автоматичної системи управління. Об’єкти управління та їх властивості. Закони управління та автоматичні регулятори.
Тема 4. Аналіз стійкості лінійних систем управління.
Питання. Загальні умови стійкості. Алгебраїчні критерії стійкості. Частотні критерії стійкості. Область стійкості. Запас стійкості.
Тема 5. Якість перехідних процесів в лінійних автоматичних системах управління.
Питання. Поняття та показники перехідних процесів. Критерії якості перехідних процесів в автоматичних системах управління. Точність та чутливість автоматичних систем управління.
Тема 6. Методи аналізу і синтезу лінійних систем управління.
Питання. Основні поняття та постановка задач аналізу і синтезу. Принципи синтезу алгоритмічної структури системи управління. Часові методи аналізу і синтезу систем управління. Частотні методи аналізу та синтезу автоматичних систем управління.
Тема 7. Аналіз і синтез лінійних систем при випадкових сигналах.
Питання. Постановка задачі та характеристики випадкових сигналів. Перетворення випадкового сигналу лінійною динамічною ланкою. Обчислення та мінімізація сигналу похибки замкненої системи.
Методи та критерії оцінювання: Усні і письмові опитування в процесі виконання і захисту практичних робіт, контрольне тестування, письмовий екзамен.
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль - 40 балів, з них за виконання практичних робіт - 20 балів, контрольне тестування - 20 балів.
Підсумковий контроль (залік) - 60 балів, з них за письмову частину - 54 бали, за усну компоненту - 6 балів.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: 1. Артюшин Л.М. та інші. Теорія автоматичного керування. — Львів: 2004. - 272 с.
2. Jan Roskam Airplane Flight Dynamics and Automatic Flight Controls. — ISBN10: 1-884885-03-9- 1995, 960 p.
3. Balint A. Advances in Flight Control Systems. — InTech, 2011, 296 p.
4. Pratt R.W. Flight Control Systems: Practical Issues in Design and Implementation. — Institution of Engineering and Technology, 2000, 406 p.
5. Blakelock, John H. Automatic Control of Aircraft and Missiles. 2nd ed. New York: Wiley-Interscience, 1991, 906 p.
6. Самотокін Б.Б. Курс лекцій з теорії автоматичного керування. — Житомир: ЖІТІ, 1997.
7. Гоголюк П.Ф., Гречин Т.М. Теорія автоматичного керування: Навч. посібник. — Львів: Видавництво Національного університету «Львівська політехніка», 2009. — 280 с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).