Программа обучения по дисциплине (Syllabus) Основы автоматики для студентов специальности 050716 «Приборостроение»



жүктеу/скачать 279.17 Kb.
Дата12.06.2016
өлшемі279.17 Kb.
#131012
түріПрограмма



Титульный лист программы обучения по дисциплине (Syllabus)




Форма

Ф СО ПГУ 7.18.3/37

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова

Кафедра физики и приборостроения




ПРОГРАММА ОБУЧЕНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ (Syllabus)
Основы автоматики
для студентов специальности 050716 - «Приборостроение»

Павлодар


Лист утверждения программы обучения по дисциплине

(Syllabus)



Форма

Ф СО ПГУ 7.18.3/38


УТВЕРЖДАЮ

Декан факультета физики, математики и информационных технологий _________________ Ж.К. Нурбекова

"___" __________2010г.



Составитель: доцент _________Гутенко А.Д.

Кафедра физики и приборостроения




Программа обучения по дисциплине (Syllabus)

Основы автоматики

для студентов очной формы обучения специальности 050716 «Приборостроение»


Программа разработана на основании рабочей учебной программы, утвержденной «___» _______________ 2010г.

Рекомендована на заседании кафедры от «___»__________2010г.

Протокол № _______.
Заведующий кафедрой _____________ Биболов Ш.К. «___»__________2010г.

Одобрена учебно-методическим советом факультета физики, математики и информационных технологий «___» _________ 2010 г. Протокол №_____

Председатель УМС ___________ Муканова Ж.Г. «___»______________2010г.

1 Сведения о преподавателях и контактная информация

Преподаватель: доцент Гутенко Андрей Дмитриевич – лекционные, практические и лабораторные занятия, СРСП

Кафедра физики и приборостроения находится в ГУК (ул. Ломова 64, А корпус), аудитория А-313, контактный телефон 673626
2 Данные о дисциплине

Дисциплина изучается в 5 семестре, продолжительностью 15 недель. Общая трудоемкость дисциплины 2 кредита, объемом 90 часов, из которых 30 часов отведено на занятия в аудитории и 60 часов – на самостоятельную работу студентов (СРС) по изучению дисциплины.


3 Трудоемкость дисциплины
Распределение аудиторного времени по видам занятий.

Семестр

Количество кредитов

Количество контактных часов по видам аудиторных занятий

Количество часов самостоятельной работы студента

Формы контроля

всего

Лекции

практи-ческие

лабора-торные

студий-ные

ндиви-дуаль-ные

всего

СРСП

5

2

30

15

7,5

7,5







60

30

Экзамен

Всего

2

30

15

7,5

7,5







60

30





4 Цель и задачи дисциплины
Цель дисциплины: изучение общих принципов построения систем автоматики и автоматического регулирования, методов выбора и расчета элементов и систем автоматики.

Задачи дисциплины: знакомство с техническими средствами автоматических систем и систем управления, овладение методами практического расчета систем автоматического регулирования и управления, знакомство с современным состоянием технических средств автоматики.
5 Требования к знаниям, умениям и навыкам
В результате изучения дисциплины студенты должны:

Иметь представление: о современных методах управления и средствах автоматики, задачах и путях совершенствования методов и средств управления и контроля.

Знать: основы функционирования систем автоматики, методов проектирования и моделирования элементов автоматики и систем в целом.

Уметь: провести расчет систем и узлов автоматики, и их исследование; оценить общетехнические и метрологические характеристики; синтезировать системы автоматики по их качественным показателям.

Приобрести практические навыки: в расчете реле, регуляторов, исполнительных устройств, выборе датчиков, корректирующих и исполни­тельных устройств и согласовании уровней сигналов в системах автоматиче­ского управления и регулирования.

Быть компетентными: в области современных средств контроля и управления.


6 Пререквезиты

Для освоения данной дисципли­ны необходимы знания, умения и навыки, приобретенные при изучении следующих дисциплин: математика, физика, информатика, прикладная механика, электротехника, основы электроники,


7 Постреквизиты

Знания, умения и навыки, полученные при изучении дисциплины необходимы для освоения следующих дисциплин: приборы и методы исследования


8. Тематический план дисциплины


№

Наименование тем

Количество контактных часов по видам занятий

Лек.

Практ.

Лаб.

СРС

1

2

3

4

5

6

1

Введение. Основные понятия автоматики.

0,5










2

Этапы развития автоматических систем и их теории

0,5










3

Основные принципы регулирования и управления

1







8

4

Функциональные схемы

2

1

2

5

5

Основные элементы автоматических систем

2




2

5

6

Характеристики элементов автоматических систем

1

1

1,5

8

7

Типовые динамические звенья

1

1

2

10

8

Показатели качества регулирования

2

1,5




10

9

Датчики общепромышленного назначения, параметрические и генераторные

1

1




2

10

Реле и распределители. Электромеханические и твердотельные реле. Герконы

1

1




2



11

Типовые релейные схемы

1







2

12

Автоматические коммутационные аппараты

0,5







2

13

Тиристорная коммутация

0,5







2

14

Электромеханические исполнительные устройства и механизмы

0,5

1




2

15

Средства гальванической развязки

0,5







2



ИТОГО
15

7,5

7,5

60



9 Краткое описание дисциплины

Дисциплина «Основы автоматики» является одной из профилирующих для студентов специальности 050716 – «Приборостроение» и в соответствии с учебным планом специальности входит в основной компонент. Изучаются основы функционирования систем автоматики, общие принципы построения и характеристики систем автоматики и автоматического регулирования, технические средства автоматических систем и систем управления.



10 Компоненты курса
10.1 Содержание тем дисциплины
Тема 1. Введение

Автоматика, понятие, история развития. Теория автоматического управ­ления как самостоятельная наука. Процессы и общие принципы управления.



Основные понятия автоматики

Объекты автоматизации. Управляемость и наблюдаемость. Процессы в объектах. Простейшие автоматы. Обратная связь. Законы управления. Математическое описание.



Тема 2. Этапы развития автоматических систем и их теории

Взаимосвязь развития техники и средств автоматики для управления и контроля технических объектов. Теоретические и практические исследования в области автоматики и автоматического регулирования.



Тема 3. Основные принципы регулирования и управления

Классификация основных принципов управления. Принципы разомкнутого управления, принцип обратной связи (управление по ошибке), принцип управления по отклоняющему и задающему воздействиям, принцип комбинированного управления.



Тема 4. Функциональные схемы

Элементы функциональных схем. Использование функциональных схем для разработки, анализа и исследования систем автоматики.



Тема 5. Основные элементы автоматических систем

Классификация элементов автоматических систем. Датчики, измерительные приборы, электроаппаратура, регулирующие органы и исполнительные ме­ханизмы.



Тема 6. Характеристики элементов автоматических систем

Погрешность, чувствительность датчиков и измерительных приборов. Характеристики регуляторов, ошибка, запаздывание. Коэффициенты передачи, нелинейность и другие характеристики.



Тема 7. Типовые динамические звенья

Общая характеристики типовых динамических звеньев: позиционные, интегрирующие, дифференцирующие. Назначение, математическое описание, основные характеристики.



Тема 8. Показатели качества регулирования

Показатели качества (ошибки регулирования); прямые и косвенные методы их оценки. Задачи и методы синтеза линейных систем автоматического управления. Основы синтеза непрерывных систем автоматического управления по основным показателям качества методом логарифмических амплитудных и частотных характеристик.



Тема 9. Датчики общепромышленного назначения, параметрические и генераторные

Датчики систем регулирования и управления как основной элемент получения информации о состоянии объекта управления. Классификация датчиков. Датчики измерения активных и пассивных входных величин, особенности расчета и применения. Общетехнические и метрологические характеристики. Промежуточные преобразователи сигналов датчиков и корректирующие элементы.



Тема 10 Реле и распределители. Электромеханические и твердотельные реле. Герконы

Назначение, классификация и основные характеристики реле. Особенности применения реле в системах автоматики и управления. Построение распределителей на основе реле различных типов. Виды герметичных контактов, применение реле и герконов для контроля и управления



Тема 11 Типовые релейные схемы

Особенности применения в автоматических системах электромагнитных, электронных, фотоэлектронных и резонансных реле. Типовые схемы исполнительных релейных устройств и реле времени.



Тема 12 Автоматические коммутационные аппараты

Назначение, основные характеристики коммутационной аппаратуры. Схемы управления коммутационной аппаратурой. Основы расчета. Оценки качества и надежности. Расчет быстродействия.



Тема 13 Тиристорная коммутация

Назначение, основные характеристики тиристорной коммутационной аппаратуры. Схемы управления. Основы расчета. Оценки качества и надежности. Расчет быстродействия. Устойчивость и защита от помех.



Тема 14 Электромеханические исполнительные устройства и механизмы

Характеристики и расчеты исполнительных устройств и механизмов. Конструктивные особенности в зависимости от назначения. Привод исполнительных устройств



Тема 15 Средства гальванической развязки

Гальваническое разделение в цепях переменного напряжения (сигнала), гальваническое разделение на переключаемом конденсаторе, оптоэлектронная гальваническая развязка. Особенности гальванической развязки в цепях измерения, управления и вспомогательных цепях.


10.2 Перечень и содержание практических и лабораторных занятий
10.2.1 Перечень и содержание практических занятий

1) Тема 4. Функциональные схемы и их преобразование

2) Тема 6. Определение передаточных функций.

3) Тема 7. Типовые звенья и их характеристики.

4) Тема 8. Показатели качества.

5) Тема 9. Определение основных параметров датчиков.

6) Тема 10. Определение основных параметров электромагнитного реле.

7) Тема 14. Определение основных параметров исполнительного устройства

10.2.2 Перечень и содержание лабораторных занятий

1) Тема 4. (ЛР 1. Моделирование систем управления с помощью MATHLAB).

2) Тема 5. (ЛР 2. Изучение конструкции, принципа действия дроссельного электропневматического(I-P) преобразователя и исследование его в работе)

3) Тема 6. (ЛР 3.Метод цифрового переоборудования непрерывного регулятора в среде M ATLAB/SIMULINK)

4) Тема 7. (ЛР 4. Исследование АЧХ и ФЧХ R,L,C - цепей в программном пакете LabVIEW).


10.3 Содержание самостоятельной работы студента
10.3.1 Перечень видов СРС

№ п/п

Вид СРС

Форма отчетности

Вид контроля

Объем в часах

1

Подготовка к лекционным занятиям




Участие на занятии

7,5

2

Подготовка к практическим занятиям

Рабочая тетрадь

Участие на занятии

7,5

3

Подготовка к лабораторным занятиям

Шаблон отчета

Допуск к ЛР

15

4

Изучение материала, не вошедшего в содержание аудиторных занятий

Конспект

Устный опрос

РК1, РК2


15


5

Подготовка к контрольным мероприятиям

Рабочая тетрадь

РК1, РК2

15

Всего

60



10.3.2 Перечень тем, вынесенных на самостоятельное изучение студентами
1) Тема 3. Основные принципы регулирования и управления

Принципы разомкнутого управления, принцип обратной связи (управление по ошибке), принцип управления по отклоняющему и задающему воздействиям, принцип комбинированного управления.

2) Тема 4. Функциональные схемы

Элементы функциональных схем.

3) Тема 5. Основные элементы автоматических систем

Датчики, измерительные приборы, регулирующие органы.

4) Тема 6. Характеристики элементов автоматических систем

Погрешность, чувствительность датчиков и измерительных приборов.

5) Тема 7. Типовые динамические звенья

Позиционные, интегрирующие, дифференцирующие динамические звенья. Назначение, математическое описание, основные характеристики.

6) Тема 8. Показатели качества регулирования

Синтез непрерывных систем автоматического управления по основным показателям качества методом логарифмических амплитудных и частотных характеристик.

7) Тема 9. Датчики общепромышленного назначения, параметрические и генераторные

Классификация датчиков. Датчики измерения активных и пассивных входных величин.

8) Тема 10 Реле и распределители. Электромеханические и твердотельные реле. Герконы

Назначение, классификация и основные характеристики реле. Применение реле и герконов для контроля и управления.

9)Тема 11 Типовые релейные схемы

Типовые схемы исполнительных релейных устройств и реле времени.

10) Тема 12 Автоматические коммутационные аппараты

Назначение, основные характеристики коммутационной аппаратуры.

11) Тема 13 Тиристорная коммутация

Назначение, основные характеристики тиристорной коммутационной аппаратуры.

12) Тема 14 Электромеханические исполнительные устройства и механизмы

Характеристики исполнительных устройств и механизмов.

13) Тема 15 Средства гальванической развязки

Гальваническое разделение в цепях переменного напряжения (сигнала), гальваническое разделение на переключаемом конденсаторе, оптоэлектронная гальваническая развязка.



10.4 Распределение баллов при определении первого и второго рейтингов текущей успеваемости

№

Виды контроля

Максимальное число баллов

1 рейтинг (Р1)

2 рейтинг (Р2)




Р1(2) = ТУ1(2) · 0,7 + РК1(2) · 0,3

100

100

1

Текущий успеваемость (ТУ), том числе:

100

100

1.1

Посещение, работа на лекционных занятиях

7

7

1.2

Посещение, подготовка и выполнение лабораторных работ

49

49

1.3

Посещение, подготовка к практическим занятиям и работа в группе

14

14

1.4

Выполнение и защита заданий на СРС.

30

30

2

Рубежный контроль (РК)

100

100


10.5 Календарный график контрольных мероприятий

По выполнению и сдаче заданий на СРС и работе на занятиях по дисциплине «Основы автоматики» для студентов очной формы обучения специальности 050716 «Приборостроение»

1 рейтинг (Р1)

Итого баллов

 

Недели

1

2

3

4

5

6

7

8

Текущая успеваемость (ТУ1)

100

1

Максимальный балл, в том числе по видам контроля:

0

8

8

28

8

8

8

32

100

2

Посещение, работа на лекционных занятиях

0

1

1

1

1

1

1

1

7

3

Посещение, подготовка к лабораторным занятиям и работа в группе

0

5

5

10

5

5

5

14

49

 4

Посещение, подготовка к практическим занятиям и работа в группе

0

2

2

2

2

2

2

2

14

5

Выполнение и защита заданий на СРС.

0

0

0

15

0

0

0

15

30

 

Рубежный контроль (РК1)

100

100

 

Р1=ТУ1*0,7+РК1*0,3

100

2 рейтинг

Итого баллов

 

Недели

9

10

11

12

13

14

15

 

Текущая успеваемость (ТУ2)

100

1

Максимальный балл, в том числе по видам контроля:

8

8

8

28

8

8

32

 

100

2

Посещение, работа на лекционных занятиях

1

1

1

1

1

1

1

 

7

3

Посещение, подготовка к лабораторным занятиям и работа в группе

5

5

5

10

5

5

14

 

49

 4

Посещение, подготовка к практическим занятиям и работа в группе

2

2

2

2

2

2

2

 

14

5

Выполнение и защита заданий на СРС.

0

0

0

15

0

0

15

 

30

 

Рубежный контроль (РК2)

100

 

100

 

Р2=ТУ2*0,7+РК2*0,3

100





































Рекомендован на заседании кафедры от "____"________________20__г. Протокол №___











































Зав.кафедрой ФиП: ____________________Биболов Ш.К. "___"_______________20__г.








11 Политика курса
Система требований:

  • активно участвовать в учебном процессе;

  • своевременно и в полном объеме выполнять домашнее задание;

  • не нарушать правила внутреннего распорядка;

  • не пропускать и не опаздывать на занятия.

  • пропущенные занятия отрабатывать в определенное преподавателем время;

  • придерживаться доброжелательного, делового стиля общения с сокурсниками и преподавателями.

При изучении курса используется рейтинговая система оценки знаний студентов.

В середине и конце семестра по 100 бальной шкале определяется оценка текущей успеваемости (ТУ) по изученному модулю дисциплины.

Оценка ТУ это сумма баллов набранных за:

- посещаемость занятий, подготовку к лекционным и лабораторным занятиям, активную работу на занятиях и участие в контрольных мероприятиях;

- своевременность, качество выполнения лабораторным и самостоятельных работ:

Перечень видов СРС, календарный график выполнения и сдачи заданий описаны в ПДС.

Оценка рубежного контроля (РК) так же определяется по 100 балльной шкале.

Все задания должны выполняться к установленному времени. Любые нарушения правил поведения на занятиях будут наказываться, вплоть до удаления из аудитории. За пропуски занятий устанавливаются следующие штрафные санкции:

за отсутствие на занятии без уважительной причины - 0 баллов; 0 баллов за каждое неотработанное занятие; задания, выполненные с опозданием без уважительной причины, оцениваются баллами меньше, в зависимости от сроков сдачи заданий.

Рейтинговые баллы указаны в календарном графике контрольных мероприятий

Если в силу каких-либо причин вы отсутствовали во время проведения контрольного мероприятия, вам предоставляется возможность пройти его во время консультаций преподавателя, в противном случае вы получаете «0» баллов.

К рубежному контролю по дисциплине допускаются студенты, имеющие баллы по ТУ:

По итогам оценки ТУ и РК определяется рейтинг (Р1 И Р2) студента по дисциплине по формуле:


Р1(2)=ТУ1(2)*0,7+РК1(2)*0,3.

Рейтинг не определяется, если студент не прошел РК или получил по РК менее 50 баллов. В данном случае декан устанавливает индивидуальные сроки сдачи РК.

Оценка рейтинга допуска к итоговой аттестации (экзамен) студента по дисциплине за семестр равна

РД=(Р1+Р2)/2.

К итоговому контролю (ИК) по дисциплине допускаются студенты, выполнившие все требования рабочей учебной программы и набравшие рейтинг допуска (не менее 50 баллов).

Уровень учебных достижений студентов по каждой дисциплине (в том числе и по дисциплинам, по которым формой итогового контроля ТЭ) определяется итоговой оценкой (И), которая складывается из оценок РД и ИК (экзамена с учетом их весовых долей (ВДРД и ВДИК).
И=РД*ВДРД+ИК*ВДИК
Весовые доли ежегодно утверждаются ученым советом университета и составляют для РД ВД=0,6, а для ИК ВД=0,4.

Итоговый рейтинг по дисциплине в баллах в соответствии с таблицей 1, переводится в цифровой эквивалент, буквенную и традиционную оценку и вносится в «Журнал учебных достижений обучающихся» и «Рейтинговую ведомость».



Если Вы получили на экзамене оценку F, то его итоговый рейтинг не определяется, а в ведомости заносится оценка «не удовлетворительно».
Таблица 1

Итоговая оценка в баллах (И)

Цифровой эквивалент баллов (Ц)

Оценка в буквенной системе (Б)

Оценка по традиционной системе

Экзамен, дифзачет

Зачет

95-100

4

A

Отлично

Зачтено

90-94

3,67

A-

85-89

3,33

B+

Хорошо

80-84

3,0

B

75-79

2,67

B-

70-74

2,33

C+

Удовлетворительно

65-69

2,0

C

60-64

1,67

C-

55-59

1,33

D+

50-54

1,0

D

0-49

0

F

Не удовлетворительно

Не зачтено



12 Список литературы
Основная

  1. Теория автоматического управления: Учебник для машиностроительных специальностей вузов / В.Н. Брюханов, М.Г. Косов, СП. Протопопов. - Под ред. Ю.М. Соломенцева. - 2-е изд., испр. - М.: Вые. шк., 2000. - 268 с.

  2. Ерофеев А.А. Теория автоматического управления,- СПб.: «ПОЛИТИКА», 1998-295 с.

  3. Теория автоматического управления / под ред. А.А.Воронова.2-е изд. М.: Выс. шк.,1986 -504 с.

  4. Методы классической и современной теории автоматического управления. В 5 томах. - М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2004. - 265 с.

  5. Игнатов А.Н Оптоэлектронные приборы и устройства. - М.: Эко-Трендз, 2006.-368 с.

  6. Теория автоматического управления.-М.: Выс. шк., 2005.- 420 с.

  7. Топильский В. Б. Схемотехника измерительных устройств. - М: Бином, 2006.-350 с.

  8. Шишмарев В.Ю. Автоматика. - М.: Academia, 2005. - 282 с.

  9. Подлипенский B.C., Сабинин Ю.А., Юрчук Л.Ю. Элементы и устройства автоматики. - С-П.: Политехника, 1995.- 472 с.

  10. Келим Ю.М. Электромеханические и магнитные элементы систем автоматики. - М: Выс. шк., 1991. -304 с.


Дополнительная

  1. Козлов В.Н., Куприянов В.Е., Шашихин В.Н. Вычислительная математика и теория управления. - СПб. : Изд. СПбГТУ, 1996. - 284 с.

  2. Сборник задач по теории автоматического регулирования и управления /Бесекерский В.А., Герасимов А.Н., Лучко СВ. - Под ред. В.А. Бесекерского -М: Наука, 1978.-512 с.

  3. Аш Ж. Датчики измерительных систем: В 2-х т. Пер. с франц. - М.: Мир, • 1992.-480 с.

  4. Боднер В.А. Приборы первичной информации. - М.: Машиностроение, 1991.-344 с.

  5. Измерения в промышленности: Справ, изд. в 3-х т. Пер. с нем. / Под ред. П. Профоса. - М.: Металлургия, 1990. - 298 с.

  6. Измерение электрических и неэлектрических величин /Под ред. Н.Н. Евтихеева. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 258 с.

  7. Масленников И.М., Содиева Ю.Н. Практикум по автоматике и системам управления производственными процессами; М.: Химия, 1986. - 336 с.

  8. Носов Ю.Р. Сидоров А.С Оптроны и их применение. - М.: Радио и связь, 1981.-264 с.

  9. Справочник по средствам автоматики / Под ред. В.Э. Низэ и И.В. Антика. –

  10. Удалов Н.П. Электронные устройства автоматики. - М.: Машиностроение, 1982.-288 с.

жүктеу/скачать 279.17 Kb.

Достарыңызбен бөлісу:



©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз
    Басты бет