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 – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
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).