Основы дискретных систем регулирования учебная




Скачать 280.56 Kb.
НазваниеОсновы дискретных систем регулирования учебная
страница1/3
Дата08.02.2013
Размер280.56 Kb.
ТипПрограмма
  1   2   3
УТВЕРЖДЕНА

Министерством образования

Республики Беларусь

16.01.2006.

Регистрационный № ТД-I.006/тип.

ОСНОВЫ ДИСКРЕТНЫХ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ

Учебная программа для высших учебных заведений


по специальности I-40 02 02 Электронные вычислительные средства







СОСТАВИТЕЛЬ:


А.Б. Давыдов, доцент кафедры электронных вычислительных средств Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», доцент, кандидат технических наук


РЕЦЕНЗЕНТЫ:

Р.И. Фурунжиев, профессор кафедры программного обеспечения, вычислительной техники и автоматизированных систем Учреждения образования «Белорусский национальный технический университет», профессор, доктор технических наук;

Кафедра информатики Учреждения образования «Минский государственный высший радиотехнический колледж» (протокол № 3 от 26.10.2005)


РЕКОМЕНДОВАНА К УТВЕРЖДЕНИЮ В КАЧЕСТВЕ ТИПОВОЙ:

Кафедрой электронных вычислительных средств Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол № 2 от 24.10.2005.);

Научно-методическим советом Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол №2 от 23.11.2005.)


СОГЛАСОВАНА С:

Председателем Учебно-методического объединения вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники;

Начальником Управления высшего и среднего специального образования Министерства образования Республики Беларусь;

Первым проректором Государственного учреждения образования «Республиканский институт высшей школы»


ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА


Программа «Основы дискретных систем регулирования» разработана для специальности I-40 02 02 Электронные вычислительные средства высших учебных заведений.

Типовая программа «Основы дискретных систем регулирования» направлена на подготовку специалистов в области проектирования электронных вычислительных средств. Целью дисциплины является изучение основ теории и принципов построения дискретных систем регулирования.

Дисциплина базируется на знаниях, полученных студентами при изучении дисциплин «Высшая математика», «Теория вероятностей и математическая статистика», «Электронные приборы и устройства».

Дисциплина «Основы дискретных систем регулирования» является базовой для последующего изучения целого ряда дисциплин: «Теория и применение цифровой обработки сигналов», «Проектирование проблемно-ориентированных вычислительных средств», «Программирование проблемно-ориентированных вычислительных средств реального времени».

В результате освоения дисциплины «Основы дискретных систем регулирования» студент должен:

иметь представление:

  • о месте дискретных систем регулирования в структуре электронных вычислительных средств (ЭВС);

  • об основах построения и функционирования дискретных систем регулирования;

  • о методах получения математических моделей дискретных систем регулирования;

знать:

  • основы теории дискретных систем регулирования;

  • основы построения типовых функциональных узлов дискретных систем регулирования;

  • основы анализа и синтеза дискретных систем регулирования;

уметь использовать:

  • особенности построения и функционирования дискретных систем регулирования при решении различных задач;

владеть:

  • методами выбора и описания дискретных систем регулирования;

  • методами синтеза дискретных систем регулирования с обратной связью;

иметь опыт:

  • решения задач проектирования дискретных систем регулирования с квантователем и экстраполятором нулевого порядка.

Программа рассчитана на объем 108 часов. Примерное распределение аудиторных учебных часов по видам занятий: лекций – 42 часа, лабораторных работ – 25 часов.

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ


ВВЕДЕНИЕ


Предмет, цель и задачи дисциплины. Содержание дисциплины, ее объем. Связь дисциплины с другими курсами. Классификация дискретных систем автоматического регулирования. Примеры дискретных систем регулирования.


Раздел 1. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ И ОБРАБОТКА НЕПРЕРЫВНЫХ СИГНАЛОВ

Тема 1.1. КВАНТОВАНИЕ НЕПРЕРЫВНЫХ СИГНАЛОВ

1.1.1. Способы квантования сигналов, решетчатые функции. Анализ дискретных функций времени. Теорема Котельникова. Фильтрация и преобразование сигналов. Выбор периода квантования.

1.1.2. Устройства выборки и хранения. Цифроаналоговое преобразование. Аналого-цифровое преобразование. Математическое описание процесса квантования. Импульсная теорема. Восстановление сигналов по дискретным выборкам.

Тема 1.2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ЛИНЕЙНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ СИСТЕМ

1.2.1. Определение процессов в импульсных системах с помощью дискретного преобразования Лапласа. Определение Z-преобразования. Соответствие между s и z-плоскостями. Основные теоремы Z-преобразования. Ограничение метода Z-преобразования.

1.2.2. Разностные уравнения импульсных систем. Представление импульсных систем в пространстве состояний. Описание импульсного элемента Определение импульсных передаточных функций. Импульсная передаточная функция фиксатора нулевого порядка. Импульсная передаточная функция замкнутой импульсной системы.

1.2.3. Частотные характеристики импульсных систем. Импульсные системы с несколькими импульсными элементами.


Раздел 2. АНАЛИЗ ЛИНЕЙНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ СИСТЕМ


Тема 2.1. АНАЛИЗ УСТОЙЧИВОСТИ ИМПУЛЬСНЫХ СИСТЕМ

2.1.1. Понятие устойчивости. Основные теоремы об устойчивости линейных импульсных систем. Критерии устойчивости импульсных систем

2.1.2. Анализ точности импульсных систем при гармоническом воздействии. Анализ точности при полиномиальном воздействии. Исследование точности при случайных воздействиях.


Раздел 3. СИНТЕЗ ИМПУЛЬСНЫХ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ МЕТОДОМ ЛОГАРИФМИЧЕСКИХ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

Тема 3.1. СИНТЕЗ ИМПУЛЬСНЫХ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

3.1.1. Требования, предъявляемые к импульсным системам. Желаемые логарифмические частотные характеристики. Коррекция импульсных систем.

3.1.2. Специальные виды цифровых корректирующих устройств. Дифференцирующие цифровые фильтры. Интегрирующие цифровые фильтры. Реализация непрерывного корректирующего устройства с помощью цифрового фильтра.


Раздел 4. МЕТОД ПРОСТРАНСТВЕННЫХ СОСТОЯНИЙ В ТЕОРИИ ЛИНЕЙНЫХ ДИСКРЕТНЫХ СИСТЕМ


Тема 4.1. СТРУКТУРНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ДИСКРЕТНЫХ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

4.1.1. Составление блок-схем моделирования дискретных систем, описываемых разностными уравнениями.

4.1.2. Уравнения состояния линейных дискретных систем. Переменные состояния. Определение уравнений состояния по передаточной функции.

4.1.3. Переходная матрица состояния линейной дискретной системы. Ее свойства. Определение переходной матрицы состояния стационарной дискретной системы.


Раздел 5. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ НЕЛИНЕЙНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ СИСТЕМ


Тема 5.1. СПОСОБЫ НЕЛИНЕЙНОЙ МОДУЛЯЦИИ

5.1.1. Нелинейные способы модуляции. Амплитудно-импульсная модуляция. Широтно-импульсная модуляция. Временная импульсная модуляция. Модуляционная характеристика импульсного элемента.


Тема 5.2. УРАВНЕНИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ СИСТЕМ

5.2.1 Уравнения нелинейных импульсных систем с амплитудно-импульсной модуляцией. Нелинейный элемент перед импульсным элементом. Нелинейный элемент после импульсного элемента. Нелинейный элемент в непрерывной части системы.

5.2.2. Уравнения нелинейных импульсных систем с широтно-импульсной и временной импульсной модуляцией. Системы с широтно-импульсной модуляцией. Системы с фазоимпульсной модуляцией. Системы с частотно-импульсной модуляцией. Уравнения нелинейных импульсных систем.


Раздел 6. ПРИМЕНЕНИЕ ЭВС В СИСТЕМАХ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ


Тема 6.1. ЭВС КАК УПРАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ

6.1.1. Прохождение непрерывного сигнала через ЭВС. Определение передаточной функции системы автоматического регулирования с ЭВС. Ограничение накладываемые на систему автоматического регулирования с использованием ЭВС .

6.1.2. Длина вычислительного слова. Влияние конечной длины вычислительного слова на управляемость системы. Дискретизация по времени. Эффекты квантования по уровню. Наименьший верхний предел ошибки квантования.


ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ


1. Изучение возможностей системы MATLAB для решения задач анализа и синтеза линейных систем.

2. Основы программирования в системе MATLAB 5. Пакет прикладных программ NOTEBOOK.

3. Работа системы MATLAB в командном режиме. Задание векторов и матриц. Использование операторов. Определение последовательности значений экспонент и тригонометрических функций. Построение графиков в системе MATLAB.

4. Основные характеристики линейных систем управления. Алгебраический критерий устойчивости. Определение запаса устойчивости. Частотные и временные характеристики линейной системы. Использование пакета прикладных программ Control System Toolbox для исследования линейных систем с постоянными параметрами.

5. Исследование импульсных систем автоматического регулирования с помощью системы MATLAB.


ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ОБУЧЕНИЯ


1. Класс ПЭВМ.

2. Пакет MATLAB 5.


ЛИТЕРАТУРА


ОСНОВНАЯ

1. Попов Е.П. Теория нелинейных систем автоматического регулирования и управления. – М.: Наука, 1979.

2. Иванов В.А., Ющенко А.С. Теория дискретных систем автоматическо-го управления. – M.: Наука, 1983.

3. Теория автоматического управления / Под ред. А.А. Воронова – М.: Высш. шк., 1986, ч. 2.

4. Куо Б. Теория и проектирование цифровых систем управления / Пер. с англ. – М.: Машиностроение, 1986.

5. Сиберт У. М. Цепи, сигналы, системы: В 2 ч. / Пер. с англ. – М.: Мир, 1988.

6. Филипс Ч., Харбор Р. Синтез управления с обратной связью. – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2001.

7. Дорф Р. Современные системы управления / Р. Дороф, Р. Бишоп: Пер. с англ. Б.И. Копылова. – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2002.


ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ

  1. Сборник задач по теории автоматического регулирования и управления / Под ред. В.А. Бессекерского. – М.: Наука, 1969.

  2. Бессекерский В.А. Цифровые автоматические системы. – М.: Наука, 1976.

  3. Дейч А.М. Методы идентификации динамических объектов. – М.: Энергия, 1979

  4. Изерман Р. Цифровые системы управления / Пер. с англ. – М.: Мир. 1984.

  5. Неймарк Ю.И., Кочан Р.Я., Савельев В.П. Динамические модели теории управления. – М.: Наука, 1985.

  6. Потемкин В.Г., Рудаков П.И.. Система MATLAB 5 для студентов. – М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1999.

  7. Дьяконов В.П., Абраменкова И.В. MATLAB 5.0/5.3. Система символьной математики. – М.: Нолидж, 1999.



  1   2   3

Похожие:

Основы дискретных систем регулирования учебная iconОсновы передачи дискретных сообщений
Буданов А. В. Основы передачи дискретных сообщений: методическое пособие (спец. 201000) / спбгут спб, 2000
Основы дискретных систем регулирования учебная iconСолодовников В. В., Плотников В. Н., Яковлев А. В. Основы теории и элементы систем автоматического регулирования. Уч пособие для вузов
Солодовников В. В., Плотников В. Н., Яковлев А. В. Основы теории и элементы систем автоматического регулирования. Уч пособие для...
Основы дискретных систем регулирования учебная iconИсследование систем управления для специальности: 061100 «Менеджмент организаций»
Учебная дисциплина «Исследование систем управления» освещает теоретические и практические аспекты процессов исследования систем управления....
Основы дискретных систем регулирования учебная iconМетодические указания и задания для выполнения контрольных работ по учебной дисциплине «Основы правового регулирования экономической деятельности»
«Основы правового регулирования экономической деятельности» специальности 080109. 65 «Бухгалтерский учет, анализ и аудит»
Основы дискретных систем регулирования учебная iconИсследование динамики дискретных систем фазовой синхронизации второго порядка с нелинейным фильтром
Работа выполнена в Ярославском государственном университете им. Демидова П. Г. на кафедре динамики электронных систем
Основы дискретных систем регулирования учебная iconЗадача автоматического регулирования реализуется посредством автоматических систем регулирования (аср). Каждая система автоматического регулирования включает в свой состав объект регулирования.
Выход объекта связан с его входом через некоторую передаточную функцию. Реакция объекта на входное воздействие представляет собой...
Основы дискретных систем регулирования учебная iconРабочая программа Дисциплины «Теория телекоммуникационных систем и сетей»
Изучение учебного материала базируется на знаниях, полученных студентами при изучении дисциплин: «Высшая математика», «Сети ЭВМ и...
Основы дискретных систем регулирования учебная iconРабочая программа по дисциплине Основы передачи дискретных сообщений

Основы дискретных систем регулирования учебная iconМетодические указания к практическому занятию по дисциплине «Основы автоматики и теория устройства технических систем»
Свойства объектов управления. Графические и аналитические методы определения параметров объекта регулирования
Основы дискретных систем регулирования учебная iconОглавление Введение
Частотный критерий слабой экспоненциальной неустойчивости на аттракторах дискретных систем
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница