Басқару теориясы мен сандық құрылғылардың негіздері

Әдістемелік нұсқаулардың титулдық парағы

Нысан ПМУ ҰС Н 7.18.3/40

Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі

Павлодар

Әдістемелік нұсқауларды бекіту парағы

Нысан ПМУ ҰС Н 7.18.3/41

БЕКІТЕМІН

ОІ жөніндегі проректор

______________ Н.Э. Пфейфер

20__ ж. «____»__________

5В071800 – Электрэнергетика мамандығының студенттеріне арналған

пәнді меңгеру жөніндегі

әдістемелік нұсқаулар

Кафедраның отырысында ұсынылды 20__ ж. “____”__________№ ____ Хаттама

20___ ж. “_____”___________, № ____ Хаттама

ЖжӘҚБ бастығы ______________ Варакута А.А. 20___ ж. “___”__________

20___ ж. “_____”___________ № ____ Хаттама

Автоматтық басқару теориясының (АБТ) міндеттері және электрэнергетикалық мамандықтар пәнімен байланысы. Автоматтық реттеу автоматтық басқару жеке жағдайы. Объект және басқару құрылғы туралы ұғымы. Энергетикада АРЖ қолдану мысалдары.

Жүйе элементтерінің статикалық сипаттамалары. Сызықты және сызықты емес АРЖ, сызықрезация әдістері. Функционалды және алгоритмді құрлымдық сұлбалары. Берілгенді операторлық функциясы. Құрлымдық түрлендіру. Мейсон ережесі (жеңілдетілген және универсарлық тұжырымы) . Тұйық жүйенің берілгенді негізгі функциялары. Тұйықты емес жүйенен тұйықты жүйеге өту.

Стационарлық жүйенің дифференциалдық теңдеу. Лаплас түрлендіру-арнау, қасиеттері. Түп нұсқа және бейнелеу сәйкестік кестесі. Берелгенді функциясы-ноль және плюсты анықтау, нормалды әдістері. Берілгенді функция арқылы жүйенің реакциясын анықтау. Типтік кіру әсері: бәйге сияқты, импульсты, гармоникалық және полиномлық. Типтік динамикалық функциялары-өтуді, импульсты олардың байланысы. Өту функцияның бастапқы және соңы мәні.

Жүйенің жиілік сипаттамалары, комплекстік беру коэффициентті. Амплитудты, фазды, нақты, жорамалды, амплитуды-фазды жиілік сипатамалары(АФЖС), олардың байланысы. Логарифмдік сипатамалары(Боде диаграммасы). Амплитудты асимптоты логарифмдік жиілік сипаттамасын жасау.

Кеңістіктік жағдайда көп өлшем жүйені жазу,құрлымдық сұлба. Фаздық ауыспаланың әдістері. Дифференциалдық теңдеуінің өң жағында туынды кіру шамамен жүйесі. Құрлымдық сұлбадан Коши қалыпты түрде теңдеу жүйеге өту ережесі. Жүйенің негізгі матрицалары және матрицалық функциялары. Берілгенді (жүйелік) матриялық функциялары, алу тәсілдері. Нақты берілгенді матрица, импульстық матрица, өтпелі матрицасы. Фундаменталдық матрицасы, Шешу тәсілдері. Көпөлшемді жүйенің басқаралуы және байқау.

Студенттер тақырыпты нәтижесінде:

білу тиіс

- стационарлық жүйенің дифференциалдық теңдеу. Лаплас түрлендіру-арнау, қасиеттері. Түп нұсқа және бейнелеу сәйкестік кестесі. -сыртқы және ішқі оқшаулама.

- кеңістіктік жағдайда көп өлшем жүйені жазу,құрлымдық сұлба. Фаздық ауыспаланың әдістері.

жасай алу тиіс

- фундаменталдық матрицасы, Шешу тәсілдері. Көпөлшемді жүйенің басқаралуы және байқау.

Жоғарырақ қаралған сұрақтар ([1] 16.1-16.6, 17.1-17.6 тарау; [2] 1 және 2 тарау) әдебиетте баяндалған.
2 тақырып. Сызықты жүйенің табандылық және сапасының негіздері.

Сызықты жүйенің табандылығы, өтпелі кезеңдер сапасымен байланыс. Жүйенің асимптотикалық табандылығының ұғымы, табандылықтың физикалық және математикалық белгілері. Жорамал плоскосте жүйенің полюстерін таралуы: апериодты және тербелісті табандылық шектерінде табандылық және табандылық емес жүйелері. Ляпунов бойынша сызықтыризирды жүйелердің табандылығы. Көпөлшем жүйе табандылықтын бағасы.

Гурвиц, Раус табандылықтын алгебраилық шектері. Шекті мәнің параметрдің бағасы. Михайлов тбандылықтын жиілікті шегі: негізгі ұғымы, салдары (екінші түрі). D – бөлу әдісі – табандылық облысы, тамыр плоскостерімен байланысы. Бір параметр бойынша D – бөлу.

Бірінші және екінші тайпа АФЖС мен жүйе үшін Найквист шегі- жөндеу және универсалдық формулировкасы. Жүйенің АФЖС құру негіздері, кесу сипатама алынған бейтараптама ашық жағдайда, штрих ережесі. Логарифмдік табандылық шегі. Амплитуда, фаза бойынша запасын анықтау.

Реттеу процесс сапасының баға әдістері-тура, жанама . Жүйенің қозғалыс дифференциалдық теңдеуін шешу операторлық әдісі. Қарапаим бөлшеке салу-істеу тәртібі, қарапаим бөлшектердің алымы коэфициентерін шығару тәсілдері. Жүйе қозғалыс диференциалдық теңдеуін шешу сандық әдістері. .

Реттеу кезендердін сапасының тура бағасы. Жиілік сипатама бойынша сапасынын бағасы, заттық және өтпелі сипатамалардын байланыс. Сапасының интегралдық бағасы. Сапасынын түбір бағасы. Түбір гадографы-құру тәртібі, қассиеттері. Сипаттамалық теңдеу ығысу бойынша жүйенің синтезі.

Қалыптасқан режимде сапасының реттеу бағасы, жүйенің нақтылығы. Реттеу жүйенің статикалық және астатикалық ұғымдары, статизм коэфициенті. Қателік коэфициентің шығару.

Студенттер тақырыпты нәтижесінде:

- Гурвиц, Раус табандылықтын алгебраилық шектері. Шекті мәнің параметрдің бағасы. Михайлов тбандылықтын жиілікті шегі: негізгі ұғымы, салдары (екінші түрі). D – бөлу әдісі – табандылық облысы, тамыр плоскостерімен байланысы. Бір параметр бойынша D – бөлу;

- реттеу объектері. Реттеу объектердің қассиеттері. Өтпелі сипаттамалар бойынша реттеу объектердің параметрлерін анықтау. Жиілік сипаттамалар бойынша реттеу объектердің параметрлерін анықтау

жасай алу тиіс

- қалыптасқан режимде сапасының реттеу бағасы, жүйенің нақтылығы. Реттеу жүйенің статикалық және астатикалық ұғымдары, статизм коэфициенті. Қателік коэфициентің шығару;

- логарифмді амплитуда жиілікті сипатама бойынша тізбекті өзгерту құрлығылырдың синтезі.

Тиген тап осы тақырыптың сұрақтары ([1] 16.1-16.6, 17.1-17.6 тарау; [2] 1 және 2 тарау) әдебиетте баяндалған.

Есептеу жүйелерi. Сандық құрылғыларда сандарды ұсыну формалары. Сандық техниканың логикалық негiздерi. Алгебра логикадан негiзгi мәлiметтер. Логикалық функцияларды минимизациялау туралы түсiнiк. Логикалық функциялардың техникалық интерпритациясы. Сандық техниканың түйiндерi мен элементтерi сұлба техникасының негiздерi.

Тап осы тақырып материалдары Буль алгебрасымен студенттерді таныстырады.

Студенттер тақырыпты нәтижесінде:

- сандық техника алгебралық негіздері;

- ондық, екілік, он алтылық және екілік-ондықты санау жүйелері.

жасай алу

- екілік және он алтылық сандардың үстінде арифметикалық операцияны;

- түзу, кері және қосымша код алу.

Жоғарырақ қаралған сұрақтар әдебиетте баяндалған ([1], кіріспе және 1 тарау; [6], кіріспе; [9] 1.1 және 1.2 параграфтар).

Микропроцессордың типтiк құрылымы. Микропроцессордың архитектурасы жайында негiзгi мәлiметтер. Микропроцессорлардың архитектурасы бойынша, дайындау технологиясы бойынша, техникалық және бағдарламалық сипаттамалары бойынша жiктелуi.

Студенттер тақырыпты нәтижесінде:

білу тиіс

- конъюнктивтік және дизъюнктивтік қалыпты түрді;

- КМОП логикасының негіздік элементі;

- күрделі инвертор, 2И-НЕ кисынды элемент, элемент үш күй-жағдаймен;

- комбинациялықтар және тізбектей кисынды схемасы;

- сумматордың, дешифратордың, мультиплексордың және компаратордың әрекет принцибі;

- триггердің әрекет принцибі және түрлері;

- екілік есепшілер.

- кисынды айтылулармен кисынды схемалар құрастыру;

- шыншылдық кестесімен кисынды айтылулар құрастыру;

- өзгертулер арқасында кисынды айтылулар минимизация жасау;

- карно карталары арқасында кисынды айтылулар минимизация жасау.

Тиген тап осы тақырыптың сұрақтар әдебиетте баяндалған ([1] параграфтар 16.1 – 16.6, 17.1 – 17.6; [3] тарау 2 және 3; [4] 1, 3;[6] 6.1 – 6.6, 7.5, 7.6; [9] 4.8, 4.9, 4.11; [5] 8).

Жадының иерархиясы мен классификациясы, жады картасы, жадының рационалды таратылуы, МП енгiзу-шығару жүйесi, енгiзу-шығаруды рационалдау. МП уақыттық диаграммасы. МП жұмыс режимдерi: үзiлу, тосу, жадыға тура жол режимдерi. Интерфейстер тура жол режимi, үзiлу. Микропроцессорлардың таймерлық функциялары. Таймерлық функциялардың орыңдалу диаграммалары. Басқару жүйесiнде әр түрлi архитетураларының микропроцессорлары. Микропроцессорлардың Гарвардтық архитектурасы, МП жүйелердiң әр түрлi кластарының сипаттамалары. Микропроцессор әмбебап реттегiш ретiнде. Реттегiш құрылымың реттеудiң негiзгi қағидалары бойынша ұйымдастыру. Реттегiш микропроцессорлық контроллерлер.

Студенттер тақырыпты нәтижесінде:

білу тиіс

- тұрақты және шапшаң жад;

- Арифметик-кисынды құрылғы;

- микробағдарламалық басқару принцибі;

- микропроцессор құрылғысы;

- бағыттау тәсілдері.

- машиналыларды кодтарда бағдарламалау;

- бағдарламалардың жөндеуін жүзеге асыру.

Тиген тап осы тақырыптың сұрақтар әдебиетте баяндалған ([1] 3.1 – 3.3, 8.1 – 8.4; [3] 4; [4] 1, 4; [6] 7.8; [9] 4.2; [5] 9).

Микропроцессор командаларының жүйесi. Командалардың негiзгi топтары. Ассемблер тiлiнiң ерекшелiктерi. Кешiгудiң, үзiлудiң қосалқы бағдарламалары, таймерлық функциялар, сигналдарды түрлендiру функциялары. Микроконтроллердi баптаудың бағдарламалық өнiмдерi. Басқару жүйелерiнде визуалдау бағдарламалары.

Студенттер тақырыпты нәтижесінде:

білу тиіс

- микроконтроллерлердің сәулет ерекшеліктері;

- біркристалды микроконтроллерлерді басқару жүйесіде кірістіру принциптары.

жасай алу

- микроконтоллер әртүрлі құрылғылармен кездесетін жүзеге асыру;

- микроконтроллерінің порттар бағдарламалау;

- микроконтроллерлер үшін бағдарламалық қамтамасыз ету өңдеу.

Тиген тап осы тақырыптың сұрақтар әдебиетте баяндалған ([1] 12.1-12.8, 14.1-14.3; [3] 1, 5; [4] 1, 2; [6] 5.1-5.12, 7.2, 7.3; [9] 4.5 – 4.7).
Әдебиеттер тізімі

Негізгі

2) Бороденко В. А. Автоматтық басқару теориясы бойынша зертханалық практикумның орындауына әдістемелік нұсқаулар. Павлодар, 2004.

3) Новожилов О.П. Сандық техниканың негіздері. – М.: РадиоСофт, 2004.

4) Безуглов Д.А., Калиенко И.В. Сандық техника және микропроцессорлар. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2008.

5) Угрюмов Е.П. Сандық схемотехника. – СПб.: БВХ-Петербург, 2007.

6) Нарышкин А.К. Сандық құрылғылар және микропроцессорлар. – М.: Академия, 2008.

7) Ахметов Б.С. Схемотехниканың негіздері. Актобе: АГУ им. К. Жубанова, 2005.

8) Ашихмин А.С. Сандық схемотехника. Біртіндеп. – М.: Диалог МИФИ, 2008.

9) Новиков Ю.В. Сандық схемотехниканың негіздері: негізді элементтер және схемалар. Жобалаудың әдістері. – М.: Мир, 2001.

10) Лукас В. А. Автоматиттық басқару теориясы: Учеб.для вузов. - 2-е изд.,перераб. и доп. - М.: Недра, 1990. -416.

11) Электр жүйелері. Электр энергетиканың математикалық есептеулер: Реадкциялауымен А. Веникова. Оқу, 3-е изд. - М.: Жоғары мектеп, 1991. - 238 с.