Рабочая программа по дисциплине " Цифровые системы управления "

Содержание цели

Студент должен иметь представление:
1 2	Об основных свойствах дискретных динамических систем. О способах расчета дискретных алгоритмов управления и их цифровой реализации с использованием микропроцессоров и микро-ЭВМ.
Студент должен знать:
3 4 5 6	Формы представления математических моделей дискретных динамических объектов и дискретных систем управления. Методы анализа свойств процессов в дискретных системах управления. Основные принципы управления для дискретных систем. Методы синтеза дискретных систем управления.
Студент должен уметь:
7 8 9 10 11	Применять методы получения дискретных математических моделей для динамических объектов автоматизации и управления. Формулировать требования к свойствам дискретных систем. Проводить анализ свойств дискретных динамических систем. Проверять устойчивость дискретных систем. Проводить расчет дискретных алгоритмов управления для обеспечения заданных свойств систем.

4. СТРУКТУРА ДИСЦИПЛИНЫ

Содержание дисциплины соответствует программам курсов по теории автоматического управления, читаемых в высших технических учебных заведениях. Структура дисциплины состоит из четырех основных разделов:
 Основные понятия и определения для систем управления с ЭВМ в качестве управляющего устройства
 Математические модели цифровых динамических систем
 Методы анализа цифровых автоматических систем
 Методы синтеза цифровых автоматических систем управления

5. Содержание дисциплины

5.1. Лекционные занятия (6 часов)

Ссылки на цели	Часы	Темы
1-6	1	Цель и задачи курса, основные понятия и определения. Классификация систем: дискретные системы, импульсные системы, цифровые системы. Цифровое управление, общие принципы организации цифровых систем управления. Использование микропроцессоров и микро-ЭВМ в системах автоматического управления.
	1	Особенности математического описания цифровых систем управления. Устройство квантования, идеальное устройство квантования; цифроаналоговый преобразователь, экстраполятор нулевого порядка. Переход от непрерывной модели к дискретной, математические модели импульсных систем: разностные уравнения, аппроксимация Эйлера, передаточные функции, z – преобразование, преобразование Тастина. Описание дискретно-непрерывных систем в пространстве состояний. Частотные характеристики дискретных систем. Модальные характеристики дискретных систем.
	1	Методы анализа цифровых систем управления. Анализ устойчивости, условия устойчивости, применение билинейного преобразования для анализа устойчивости дискретных систем. Анализ качества процессов. Особенности переходных процессов в импульсных системах. Построение переходных процессов. Анализ точности импульсных систем, коэффициенты ошибок.
	1	Понятия управляемости для дискретных динамических систем. Анализ управляемости для дискретных динамических систем. Каноническая форма управляемости уравнений состояния. Методы синтеза цифровых систем управления. Постановка задачи синтеза. Модальный метод синтеза. Синтез астатического регулятора.
	1	Понятия наблюдаемости для дискретных динамических систем. Анализ наблюдаемости для дискретных динамических систем. Каноническая форма наблюдаемости уравнений состояния. Наблюдатель состояния дискретной системы: основные понятия и определения. Методы расчета наблюдателя состояния системы. Реализация цифровой системы управления с наблюдателем состояния.
	1	Типовые регуляторы: П, ПИ, ПИД регуляторы Методы расчета и цифровой реализации типовых регуляторов. Использование ЭВМ в качестве управляющего устройства, программная реализация алгоритмов управления в цифровых системах.

5.2 Лабораторные занятия – 12 часов

Ссылки на цели	№	Темы
7 - 11	1	Математические модели импульсных динамических систем
	2	Исследование устойчивости импульсных линейных САУ.
	3	Модальный метод синтеза импульсных линейных САУ.
	4