Задания для выполнения лабораторных работ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)»

Подлежит возврату

№ 0000

ОСНОВЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

Методические указания

по выполнению лабораторных работ

и курсовому проектированию

Для студентов, обучающихся по направлениям подготовки специалистов 200106 «Информационно-измерительная техника и технологии», 230201 «Информационные системы и технологии» и по направлению подготовки бакалавров 230200 «Информационные системы»

МОСКВА 2007

Составители: В.К. Батоврин, В.М. Глумов

Редактор А.В. Штыков

Методические указания содержат рекомендации по проведению лабораторных работ и методические указания по выполнению курсового проекта по курсу «Основы автоматического управления» и включают в себя описания четырёх работ с контрольными вопросами для самопроверки и задание для курсового проектирования.

Предназначены для студентов всех форм обучения по направлениям подготовки специалистов 2001106 «Информационно-измерительная техника и технологии», 230201 «Информационные системы и технологии» и по направлению подготовки бакалавров 230200 «Информационные системы», а также могут быть полезны для студентов, обучающихся по другим направлениям и специальностям

Печатается по решению редакционно-издательского совета университета.

Рецензенты: В.Ю. Рутковский

Г.К. Чигарьков

ВВЕДЕНИЕ

Лабораторные работы по курсу «Основы автоматического управления» предназначены для закрепления полученных теоретических знаний и приобретения навыков работы с популярной в научной и инженерной сферах компьютерной системой MATLAB и системой визуального моделирования динамических систем Simulink. Настоящий лабораторный практикум включает 4 лабораторных работы по теории линейных стационарных систем автоматического управления (САУ), по математическому моделированию таких систем средствами системы MATLAB + Simulink.

Перед выполнением лабораторной работы студент должен изучить основные теоретические положения, методику проведения экспериментов и пройти инструктаж по технике безопасности. Рабочим местом для выполнения лабораторных работ является персональный компьютер, подключённый к локальной сети, где установлена версия MATLAB 6.5 и выше и пакет Simulink 4.

В процессе выполнения лабораторной работы студент формирует отчёт в редакторе MS Word, в котором должны быть персональные данные студента, название и цель работы, схемы, расчёты листинги программ и результаты экспериментов в виде таблиц, графиков, а также выводы по результатам проделанной работы. Утверждённый преподавателем отчёт следует сохранить на внешнем носителе (дискета или флешка). В печатном виде на стандартных листах белой бумаги формата А4 отчёт служит основой для беседы при зачёте.

В настоящий лабораторный практикум включены методические указания по выполнению курсового проекта, тема которого близка к тематике лабораторных работ и посвящена анализу многоконтурной линейной САУ при действии на неё детерминированных управляющих и возмущающих воздействий. Курсовой проект выполняется студентом самостоятельно и сопровождается индивидуальными консультациями преподавателя. Пояснительная записка к курсовому проекту оформляется на стандартных листах белой бумаги формата А4 в соответствии с принятыми в университете требованиями. Перед защитой проекта правильно оформленная пояснительная записка отдаётся преподавателю на проверку. К защите допускается подписанная преподавателем после проверки работа, в которой устранены все отмеченные ошибки и недоработки.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Лабораторная работа № 1

«Математическое описание линейных стационарных систем автоматического управления и их характеристики»

Цель работы:

· Получение передаточной функции, уравнений состояния и расчёт характеристик звена САУ.

· Исследование типовых динамических звеньев.

· Получение передаточных функций, уравнений состояния многоконтурной САУ.

Задание для домашней подготовки:

1. Ознакомьтесь с уравнениями звеньев и видами основных характеристик, используемых при анализе САУ [1], с.15 -25.

2. Ознакомьтесь с типовыми динамическими звеньями и их характеристиками [1], с.26 -43.

3. Ознакомьтесь с передаточными функциями и уравнениями состояния разомкнутых и замкнутых САУ, методами структурных преобразований систем [1], с.44 -59.

4. Ознакомьтесь с работой в системе MATLAB [2], с.13 -80.