Основные этапы контрольно-курсовой работы

Методические указания

К контрольно-курсовой работе по курсу

"Компьютерные системы управления в производстве и бизнесе" для подготовки инженеров по специальности: 220301 "Автоматизация технологических процессов и производств".

Тула 2005

Разработали:     

д.т.н., доцент                                                     В.С. Сальников

Заведующий каф. АСС:                                    А.Н. Иноземцев

Редактор:                                                          

Регистратор:                                                     

Оформитель:                                                    

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

Методические указания определяют цель, задачи и организацию контрольно-курсовой работы (ККР); требования к содержанию и объему ККР, оформлению текстовой части и графической документации, порядок представления работы к защите и оформление ее результатов.

Выполнение требований настоящих указаний обязательно как для студентов, так и для руководителей КР.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ КОНТРОЛЬНО-КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Целью курсовой работы является закрепление, углубление и обобщение знаний, полученных студентом при изучении курса "Теория автоматического управления"; развитие навыков применения теоретических положений при решении инженерных задач по специальности, в частности, приобретение инженерных навыков в алгоритмизации и решении задач проектирования систем автоматического управления, анализе динамических характеристик системы и оценке возникающих в них погрешностей.

В процессе выполнения курсовой работы ставится конкретная инженерная задача анализа и синтеза системы автоматического управления. Студент должен самостоятельно выполнить все основные этапы работы, используя современные достижения теории автоматического управления.

ОРГАНИЗАЦИЯ КОНТРОЛЬНО-КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Выполнение работы начинается с анализа задания и изучения настоящих методических указаний.

В  процессе выполнения работы студенту предоставляются консультации. Он должен в соответствии с графиком являться к руководителю не реже одного раза в две недели. Контрольно-курсовая работа выполняется по графику, который доводится до сведения студентов одновременно с выдачей курсового задания.

На восьмой неделе кафедра составляет и доводит до сведения студентов график их защиты перед комиссией.

За неделю до указанного в графике срока зашиты, студент обязан предоставить оформленную работу руководителю для заключения о ее соответствии заданию и требованиям к оформлению.

В случае если руководитель сделает вывод о невозможности допуска студента к защите контрольно-курсовой работы, последний обязан переработать материал в соответствии с замечаниями и вновь представить его на заключение.

ТРЕБОВАНИЯ К СОДЕРЖАНИЮ И ОФОРМЛЕНИЮ КОНТРОЛЬНО-КУРСОВОЙ РАБОТЫ.

 Необходимо, чтобы решаемые в рамках контрольно-курсовой работы задачи были составной частью более общей темы, разрабатываемой студентом в рамках нескольких курсовых работ и проектов по специализации, например, таких как “Управление техническими системами” “Системы числового программного управления”, “Автоматизированный электропривод станков и промышленных роботов”, “Электроника и микропроцессорная техника систем управления” и др. Это позволит студенту усвоить комплексный подход к решению взаимосвязанных задач проектирования той или иной системы управления более высокого уровня.

Основные этапы контрольно-курсовой работы

Одним из первых вопросов, подлежащих рассмотрению в контрольно-курсовой работе, является формализация поставленной задачи.

На основе анализа формализованной задачи необходимо определить класс систем, к которым относится предлагаемая для расчета система, и перейти к изучению литературы, посвященной решению задач данного класса. В результате обзора литературы должен быть выбран метод анализа системы и соответствующая ему форма представления ее математической модели.

На основе выбранного метода проводится анализ динамических и статических свойств исходной системы автоматического управления (САУ), который включает в себя оценку качества системы.

При оценке качества исходной системы следует иметь в виду, что на данном этапе расчета системы нет необходимости знать точную кривую переходного процесса в системе, а требуется лишь оценить основные показатели функционирования системы. При изложении результатов следует уделять внимание физической сущности процессов в системе и их связи с параметрами системы и условиями работы.

На основе анализа СЧПУ ставится задача оценки качества функционирования системы на различных режимах работы и изменении ее параметров. Важным этапом при этом является оценка влияния отдельных элементов на свойства всей системы, а также выявление всех управляющих и возмущающих воздействий на объект управления.

В результате такого анализа допускается замена ряда функциональных элементов системы с целью уменьшения ее порядка.

Системы с управлением по отклонению могут быть существенно улучшены, если в них дополнительно к сигналу, пропорциональному ошибке, ввести сигналы по действующим на систему основным возмущениям. Основными будем считать такие воздействия, которые вызывают наибольшие (основные) составляющие ошибки. Системы, использующие дополнительные связи по управляющему и возмущающему воздействиям называют компенсирующими связями.

Завершает работу анализ линейной двухканальной системы автоматического регулирования (САР), который начинается с построения области возникающих ошибок в системе в плоскости ее параметров. Такими параметрами, как правило, являются коэффициент усиления системы и постоянные времени наиболее инерционных ее элементов. Качество систем оценивается по кривой переходного процесса от входных воздействий в плоскости управляемых координат. На этом этапе, особенно при построении переходных процессов в системе, целесообразно использовать машинные методы исследования, базирующиеся на цифровом моделировании.

Следует, однако, отметить, что вычислительную технику можно эффективно использовать только в сочетании с  приближенными аналитическими методами, обладающими большой наглядностью и легко проверяемыми результатами.

По окончании расчетов составляется заключение, в котором следует привести аргументированный инженерный анализ полученных решений, позволяющих наиболее рационально обеспечить необходимые показатели качества функционирования системы ЧПУ.

Примерные сроки выполнения этапов курсовой работы следующие:

– анализ задания на контрольно-курсовую работу, изучение методических указаний по работе и рекомендуемой литературы - одна неделя;

– формализация поставленной задачи и анализ системы автоматического управления - одна неделя;

–Построение переходных процессов в плоскости управляемых координат и функциональных зависимостей образующихся погрешностей от изменения режимов работы и параметров в системе координат параметров системы- три недели;

– анализ полученных решений и оформление записки контрольно-курсовой работы -одна неделя;

– подготовка к защите контрольно-курсовой работы - одна неделя.