Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ТУЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
(ТулГУ)
Кафедра “Автоматизированные станочные системы”
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..............................................................…................... | 4 | |
| 1. | Цель и задачи контрольно-курсовой работы............................ | 4 |
| 2. | Организация контрольно-курсовой работы............................ | 4 |
| 3. | Требования к содержанию и оформлению контрольно-курсовой работы..........................……………....... | 4 |
| 4. | Представление работы к защите и оформление ее результатов..........………………………………………............ | 7 |
| 5. | Методические указания по выполнению отдельных этапов контрольно-курсовой работы....…………………..................... | 8 |
| Список использованной литературы………………………… | 32 |
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.
1. 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.
2. 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.
3. 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.
3.1. 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.
3.2. Задание на контрольно-курсовую работу
Задание на курсовую работу оформляется на типовом бланке (приложение 1) и подписывается руководителем. Задание на курсовую работу содержит наименование темы, постановку задачи и исходные данные (приведены в п.5.3).
3.3. Требования к содержанию и оформлению расчетно-пояснительной записки.
Расчетно-пояснительная записка должна иметь примерно следующее содержание:
1. Титульный лист (приложение 2).
2. Оглавление.
3. Задание на курсовой проект.
4. Расшифровка буквенных обозначений, употребляемых в тексте.
5. Введение.
6. Математическая постановка задачи и обоснование выбора метода решения задачи.
7. Анализ исходной системы автоматического управления, определение ее структуры количества контуров и типа входных воздействий;
8. Построение переходных процессов в плоскости управляемых координат и функциональных зависимостей образующихся погрешностей от изменения режимов работы и параметров в системе координат параметров системы.
9. Заключение с оценкой полученных результатов и практическими рекомендациями по улучшению характеристик системы.
10. Список использованной литературы.
Расчетно-пояснительная записка должна содержать не более 20 страниц рукописного текста на листах белой писчей бумаги формата А4 (210 х 297 мм), быть оформлена в соответствии с ГОСТ 2.105-68 ЕСКД и подписана студентом на последнем листе. Все страницы текста должны быть пронумерованы, нумеруются все рисунки, графики, таблицы и формулы.