Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Муромский институт (филиал)

федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования

 «Владимирский государственный университет

имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»

(МИ ВлГУ)

 

Кафедра  РТ 

 

 

 

«   04   »       06       2019 г.

 

 

 

 

Рабочая программа ДИСЦИПЛИНЫ

 

     Радиоавтоматика     

 




Направление подготовки

11.03.01 Радиотехника

Профиль подготовки

Радиотехнические средства передачи, приема и обработки сигналов

Квалификация (степень)выпускника

бакалавр









          

Семестр

Трудоем-кость,

час. / зач. ед.

Лек-ции,

час.

 

Практи-ческие занятия,

час.

Лабора-торные работы,

час.

Консуль-тация,

час.

Конт-роль,

час.

Всего (контак-тная работа),

час.

СРС,

час.

Форма

промежу-точного контр.

(экз., зач., зач. с оц.)

6

144 / 4  

24  

 

16  

4,4  

0,25  

44,65  

99,35  

Зач.  

Итого

144 / 4  

24  

 

16  

4,4  

0,25  

44,65  

99,35  

 

 

Муром, 2019 г.


1. Цель освоения дисциплины

Цель дисциплины: необходимость дать студентам комплекс знаний для понимания принципов функционирования систем автоматического управления, методов их синтеза.

Поставленная цель предполагает решить следующие основные задачи в ходе образовательной подготовки студентов: привить навыки анализа и синтеза в области систем управления; продемонстрировать в общей постановке и на конкретных примерах основные классы систем автоматического управления и их значимых элементов; в доступной форме преподнести студентам понятия по вопросам исследования устойчивости, качества, и коррекции систем автоматического управления; снабдить студентов знаниями, позволяющими ему ориентироваться в инженерных и компьютерных методах расчета конструкции систем автоматического управления; привить навыки решения учебно-познавательных задач применительно к проблемам анализа, синтеза и проектирования автоматического управления.

2. Место дисциплины в структуре ОПОП ВО (Цикл (Б1.О.31))

Курс «Радиоавтоматика» опирается на понятия и методы, развиваемые в ряде общенаучных и общетехнических дисциплин: "Математика", "Физика", "Радиотехнические цепи и сигналы", "Основы теории цепей", "Основы компьютерного проектирования РЭС". На материале дисциплины "Радиоавтоматика" основано изучение следующих дисциплин:"Радиопередающие устройства", "Радиоприемные устройства", "Функциональное моделирование РЭУ"

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-1 Способен использовать положения, законы и методы естественных наук и математики для решения задач инженерной деятельности.

ОПК-2 Способен самостоятельно проводить экспериментальные исследования и использовать основные приемы обработки и представления полученных данных.

 

Результатом освоения дисциплины является достижение следующих индикаторов:

владеть методами расчета основных параметров устройств и систем радиоавтоматики в типовых режимах.

владеть методами теории оптимальной линейной фильтрации и синтеза оптимальных систем радиоавтоматики в соответствии с выбранными критериями.

владеть методами компьютерной оптимизации устройств радиоавтоматики(ОПК-2.3).

владеть навыками практической работы с узлами систем радиоавтоматики, а также с современной измерительной аппаратурой.

 


4. Структура и содержание дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144 часа.

 

4.1. Форма обучения: очная

Уровень базового образования: среднее общее.

Срок обучения 4г.

 

4.1.1. Структура дисциплины


 

Раздел (тема)

дисциплины

 

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость

(в часах)

 

Форма  текущего контроля успеваемости (по неделям семестра), форма промежуточной аттестации

  (по семестрам)

 

п\п

Семестр

Лекции

Семинары

Практические занятия

Лабораторные работы

Контрольные работы

СРС

КП / КР

Консультация

Контроль

1

Принципы построения и классификации систем радиоавтоматики

6

2

0

Тестирование, зачет

2

Функциональные и структурные схемы систем радиоавтоматики

6

4

4

0

Проверка правильности решения задач, выполнение и защита лабораторных работ, тестирование, зачет

3

Динамические характеристики. Математическое описание систем радиоавтоматики

6

4

4

0

Проверка правильности решения задач, выполнение и защита лабораторных работ, тестирование, зачет

4

Анализ устойчивости систем радиоавтоматики

6

2

4

0

Проверка правильности решения задач, выполнение и защита лабораторных работ, тестирование, зачет

5

Основы теории автоматического управления

6

6

84

Проверка правильности решения задач, тестирование, зачет

6

Нелинейные системы радиоавтоматики

6

2

4

8

Проверка правильности решения задач, тестирование, зачет

7

Дискретные и цифровые системы радиоавтоматики

6

4

7,35

Проверка правильности решения задач, тестирование, зачет

Всего за  семестр

144

24

16

99,35

4,4

0,25

Зач.

Итого   

144

24

16

99,35

4,4

0,25

 

4.1.2. Содержание дисциплины

4.1.2.1. Перечень лекций

Семестр 6

Раздел 1. Принципы построения и классификации систем радиоавтоматики

Лекция 1.

Принципы построения и классификации систем радиоавтоматики. Функциональные и структурные схемы систем радиоавтоматики: разомкнутые, замкнутые и комбинированные (2 часа).

Раздел 2. Функциональные и структурные схемы систем радиоавтоматики

Лекция 2.

Принципы построения и классификация систем радиоавтоматики: по алгоритмам функционирования; по свойствам в установившемся режиме; по характеру изменения величин, определяющих работу отдельных элементов; в зависимости от способов их настройки. Режимы систем радиоавтоматики (2 часа).

Лекция 3.

Функциональные и структурные схемы систем радиоавтоматики: система АПЧ, система ФАПЧ, система АРУ. система автоматического сопровождения цели (2 часа).

Раздел 3. Динамические характеристики. Математическое описание систем радиоавтоматики

Лекция 4.

Динамические характеристики. Математическое описание систем радиоавтоматики. Определение динамического звена. Классификация и динамические характеристики звеньев (2 часа).

Лекция 5.

Передаточные функции типовых соединений звеньев. Комплексные передаточные функции динамических звеньев (систем). ЛЧХ и ФЧХ звеньев (2 часа).

Раздел 4. Анализ устойчивости систем радиоавтоматики

Лекция 6.

Анализ устойчивости систем радиоавтоматики. Условие устойчивости. Понятия о критериях устойчивости. Алгебраические критерии устойчивости (2 часа).

Раздел 5. Основы теории автоматического управления

Лекция 7.

Частотные критерии устойчивости. Амплитудно-фазовый критерий устойчивости. Логарифмический частотный критерий устойчивости. Запас устойчивости по амплитуде и фазе (2 часа).

Лекция 8.

Основы теории автоматического управления. Основные показатели качества систем радиоавтоматики. Методы анализа качества элементов и систем радиоавтоматики (2 часа).

Лекция 9.

Частотный метод анализа качества. Приближенные частотные показатели качества. Интегральные оценки качества (2 часа).

Раздел 6. Нелинейные системы радиоавтоматики

Лекция 10.

Нелинейные системы радиоавтоматики. Понятие о нелинейных системах радиоавтоматики; свойства и методы исследования нелинейных систем; особенности устойчивости нелинейных систем; метод гармонической линеаризации; методы оценки динамической точности и качества переходных процессов в нелинейных системах (2 часа).

Раздел 7. Дискретные и цифровые системы радиоавтоматики

Лекция 11.

Дискретные системы радиоавтоматики. Понятие дискретных систем радиоавтоматики, классификация, математический аппарат исследования, условия устойчивости, анализ качества (2 часа).

Лекция 12.

Цифровые системы радиоавтоматики. Понятие, классификация. Аналого-цифровое преобразование. Амплитудное квантование сигналов. Временное квантование сигналов (2 часа).

 

4.1.2.2. Перечень практических занятий

Не планируется.

 

4.1.2.3. Перечень лабораторных работ

Семестр 6

Раздел 1. Динамические характеристики. Математическое описание систем радиоавтоматики

Лабораторная 1.

Изучение типовых звеньев систем радиоавтоматики и их соединений (4 часа).

Раздел 2. Анализ устойчивости систем радиоавтоматики

Лабораторная 2.

Исследование устойчивости систем радиоавтоматики (4 часа).

Раздел 3. Функциональные и структурные схемы систем радиоавтоматики

Лабораторная 3.

Применение систем радиоавтоматики в качестве АРУ, ФАПЧ, цифровых синтезаторов частот, модуляторов (4 часа).

Раздел 4. Нелинейные системы радиоавтоматики

Лабораторная 4.

Исследование качества сичтем радиоавтоматики (4 часа).

 

Методические указания к лабораторным работам приведены в https://www.mivlgu.ru/iop/mod/folder/view.php?id=15414.

 

4.1.2.4. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы

Методические указания для самостоятельной работы размещены на информационно-образовательном портале института по ссылке https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=5058.

Для самостоятельной работы также используются издания из списка приведенной ниже основной и дополнительной литературы.

Перечень тем, вынесенных на самостоятельное изучение:

1. Частотный метод анализа качества.

2. Приближённые частотные показатели качества переходного процесса.

3. Анализ точности работы систем РА.

4. Ошибки систем РА в установившемся режиме.

5. Передаточная функция для ошибки по задающему воздействию и по помехе.

6. Средняя квадратичная ошибка системы.

7. Проектирование систем РА.

8. Корректирующие устройства. Способы включения. Передаточные функции.

9. Корректирующие устройства по постоянному току.

10. Корректирующие обратные связи.

11. Методы анализа нелинейных систем.

12. Структурная схема цифровой системы управления.

 

4.1.2.5. Перечень тем контрольных работ, рефератов, ТР, РГР, РПР

Не планируется.

 

4.1.2.6. Примерный перечень тем курсовых работ (проектов)

Не планируется.

 


4. 2. Форма обучения: заочная

Уровень базового образования: среднее профессиональное.

Срок обучения 3г 6м.

 

Семестр

Трудоем-кость,

час. / зач. ед.

Лек-ции,

час.

 

Практи-ческие занятия,

час.

Лабора-торные работы, час.

Консуль-тация,

час.

Конт-роль,

час.

Всего (контак-тная работа),

час.

СРС,

час.

Форма

промежуточного контроля

(экз., зач., зач. с оц.)

5

144 / 4  

4  

 

4  

2  

0,5  

10,5  

129,75  

Зач.(3,75)  

Итого

144 / 4  

4  

 

4  

2  

0,5  

10,5  

129,75  

3,75  

 

4.2.1. Структура дисциплины


 

Раздел (тема)

дисциплины

 

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость

(в часах)

 

Форма  текущего контроля успеваемости (по неделям семестра), форма промежу-точной аттестации

  (по семестрам)

 

п\п

Семестр

Лекции

Семинары

Практические занятия

Лабораторные работы

Контрольные работы

СРС

КП / КР

Консультация

Контроль

1

Принципы построения и классификации систем радиоавтоматики. Функциональные и структурные схемы систем радиоавтоматики. Динамические характеристики. Математическое описание систем радиоавтоматики.

5

2

4

28

тестирование, экзамен, выполнение и защита лабораторных работ

2

Анализ устойчивости систем радиоавтоматики. Основы теории автоматического управления. Нелинейные системы радиоавтоматики. Дискретные и цифровые системы радиоавтоматики.

5

2

101,75

тестирование, экзамен

Всего за  семестр

144

4

4

+

129,75

2

0,5

Зач.(3,75)

Итого   

144

4

4

129,75

2

0,5

3,75

 

4.2.2. Содержание дисциплины

4.2.2.1. Перечень лекций

Семестр 5

Раздел 1. Принципы построения и классификации систем радиоавтоматики. Функциональные и структурные схемы систем радиоавтоматики. Динамические характеристики. Математическое описание систем радиоавтоматики.

Лекция 1.

Принципы построения и классификации систем радиоавтоматики. Функциональные и структурные схемы систем радиоавтоматики: разомкнутые, замкнутые и комбинированные. Принципы построения и классификация систем радиоавтоматики: по алгоритмам функционирования; по свойствам в установившемся режиме; по характеру изменения величин, определяющих работу отдельных элементов; в зависимости от способов их настройки. Режимы систем радиоавтоматики (2 часа).

Раздел 2. Анализ устойчивости систем радиоавтоматики. Основы теории автоматического управления. Нелинейные системы радиоавтоматики. Дискретные и цифровые системы радиоавтоматики.

Лекция 2.

Анализ устойчивости систем радиоавтоматики. Условие устойчивости. Понятия о критериях устойчивости. Алгебраические критерии устойчивости. Частотные критерии устойчивости. Амплитудно-фазовый критерий устойчивости. Логарифмический частотный критерий устойчивости. Запас устойчивости по амплитуде и фазе (2 часа).

 

4.2.2.2. Перечень практических занятий

Не планируется.

 

4.2.2.3. Перечень лабораторных работ

Семестр 5

Раздел 1. Принципы построения и классификации систем радиоавтоматики. Функциональные и структурные схемы систем радиоавтоматики. Динамические характеристики. Математическое описание систем радиоавтоматики.

Лабораторная 1.

Изучение типовых звеньев систем радиоавтоматики и их соединений (4 часа).

 

4.2.2.4. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы

Методические указания для самостоятельной работы размещены на информационно-образовательном портале института по ссылке https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=5058.

Для самостоятельной работы также используются издания из списка приведенной ниже основной и дополнительной литературы.

Перечень тем, вынесенных на самостоятельное изучение:

1. Частотный метод анализа качества.

2. Приближённые частотные показатели качества переходного процесса.

3. Анализ точности работы систем РА.

4. Ошибки систем РА в установившемся режиме.

5. Передаточная функция для ошибки по задающему воздействию и по помехе.

6. Средняя квадратичная ошибка системы.

7. Проектирование систем РА.

8. Корректирующие устройства. Способы включения. Передаточные функции.

9. Корректирующие устройства по постоянному току.

10. Корректирующие обратные связи.

11. Методы анализа нелинейных систем.

12. Структурная схема цифровой системы управления.

13. Функциональные и структурные схемы систем радиоавтоматики: система АПЧ, система ФАПЧ, система АРУ.

14. Cистема автоматического сопровождения цели.

15. Динамические характеристики. Математическое описание систем радиоавтоматики.

16. Определение динамического звена. Классификация и динамические характеристики звеньев.

17. Передаточные функции типовых соединений звеньев.

18. Комплексные передаточные функции динамических звеньев (систем).

19. ЛЧХ и ФЧХ звеньев.

20. Основы теории автоматического управления. Основные показатели качества систем радиоавтоматики.

21. Методы анализа качества элементов и систем радиоавтоматики.

22. Частотный метод анализа качества.

23. Приближенные частотные показатели качества.

24. Нелинейные системы радиоавтоматики.

 

4.2.2.5. Перечень тем контрольных работ, рефератов, ТР, РГР, РПР

1. Оценка устойчивости системы радиоавтоматики.

 

4.2.2.6. Примерный перечень тем курсовых работ (проектов)

Не планируется.

 

5. Образовательные технологии

В процессе изучения дисциплины применяется контактная технология преподавания (за исключением самостоятельно изучаемых студентами вопросов). При проведении лабораторных работ применяется имитационный или симуляционный подход. Порядок выполнения лабораторной работы студентам демонстрируются при помощи мультимедийной техники. В дальнейшем студенты самостоятельно выполняют задания к лабораторным работам.

 

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.

Фонды оценочных средств приведены в приложении.

 

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины Радиоавтоматика

7.1. Основная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Тяжев А.И. Теория автоматического управления [Электронный ресурс]: учебник/ Тяжев А.И.— Электрон. текстовые данные.— Самара: Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики, 2016.— 164 c. - http://www.iprbookshop.ru/71889.html

2. Глазырин Г.В. Теория автоматического регулирования [Электронный ресурс]: Учебное пособие/ Глазырин Г.В.— Электрон. текстовые данные.— Новосибирск: Новосибирский государственный технический университет, 2014.— 168 c. - http://www.iprbookshop.ru/45443.html

3. Радиоавтоматика: методические указания по выполнению лабораторных работ для студентов направления подготовки 210000 Электронная техника, радиотехника и связь / сост.Е.В. Федосеева. – Муром: ИПЦ МИ ВлГУ, 2012. – 52 с. - 60 экз.

 

7.2. Дополнительная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Каганов, В.И. Радиоэлектронные системы автоматиче-ского управления. Компьютеризированный курс: учеб-ное пособие для вузов / В.И. Каганов. – М.: Горячая ли-ния-Телеком, 2009. – 432 с. - 3 экз.

 

7.3. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении образовательного процесса по дисциплине, включая перечень программного обеспечения и информационных справочных систем

В образовательном процессе используются информационные технологии, реализованные на основе информационно-образовательного портала института (www.mivlgu.ru/iop), и инфокоммуникационной сети института:

- предоставление учебно-методических материалов в электроном виде;

- взаимодействие участников образовательного процесса через локальную сеть института и Интернет;

- предоставление сведений о результатах учебной деятельности в электронном личном кабинете обучающегося.

Информационные справочные системы:

Радиотехника и электроника для разработчиков и радиолюбителей http://radiotract.ru/link_sprav.html.

Информационно-справочная социальная сеть радиотехников и электроников www.umup.ru/.

Программное обеспечение:

не предусмотрено

 

7.4. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», необходимых для освоения дисциплины

iprbookshop.ru

 

8. Описание материально-технической базы, необходимой для осуществления образовательного процесса по дисциплине

 

9. Методические указания по освоению дисциплины

для успешного освоения теоретического материала обучающийся: знакомится со списком рекомендуемой основной и дополнительной литературы; уточняет у преподавателя, каким дополнительным пособиям следует отдать предпочтение; ведет конспект лекций и прорабатывает лекционный материал, пользуясь как конспектом, так и учебными пособиями.

До выполнения лабораторных работ обучающийся изучает соответствующий раздел теории. Перед занятием студент знакомится с описанием заданий для выполнения работы, внимательно изучает содержание и порядок проведения лабораторной работы. Лабораторная работа проводятся в компьютерном классе. Обучающиеся выполняют индивидуальную задачу компьютерного моделирования в соответствии с заданием на лабораторную работу. Полученные результаты исследований сводятся в отчет и защищаются по традиционной методике в классе на следующем лабораторном занятии. Необходимый теоретический материал, индивидуальное задание, шаги выполнения лабораторной работы и требование к отчету приведены в методических указаниях, размещенных на информационно-образовательном портале института.

Самостоятельная работа оказывает важное влияние на формирование личности будущего специалиста, она планируется обучающимся самостоятельно. Каждый обучающийся самостоятельно определяет режим своей работы и меру труда, затрачиваемого на овладение учебным содержанием дисциплины. Он выполняет внеаудиторную работу и изучение разделов, выносимых на самостоятельную работу, по личному индивидуальному плану, в зависимости от его подготовки, времени и других условий.

Форма заключительного контроля при промежуточной аттестации – зачет. Для проведения промежуточной аттестации по дисциплине разработаны фонд оценочных средств и балльно-рейтинговая система оценки учебной деятельности студентов. Оценка по дисциплине выставляется в информационной системе и носит интегрированный характер, учитывающий результаты оценивания участия студентов в аудиторных занятиях, качества и своевременности выполнения заданий в ходе изучения дисциплины и промежуточной аттестации.

 



РЕЦЕНЗИЯ

на  рабочую программу дисциплины

«Радиоавтоматика»

по направлению подготовки 11.03.01 Радиотехника

 

Рабочая программа дисциплины «Радиоавтоматика» составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта по направлению подготовки 11.03.01 Радиотехника.

На изучение данного курса по учебному плану отводится 144 час. (4 ЗЕТ). Формой итогового контроля изучения дисциплины является зачет .

Цель дисциплины: необходимость дать студентам комплекс знаний для понимания принципов функционирования систем автоматического управления, методов их синтеза.

Поставленная цель предполагает решить следующие основные задачи в ходе образовательной подготовки студентов: привить навыки анализа и синтеза в области систем управления; продемонстрировать в общей постановке и на конкретных примерах основные классы систем автоматического управления и их значимых элементов; в доступной форме преподнести студентам понятия по вопросам исследования устойчивости, качества, и коррекции систем автоматического управления; снабдить студентов знаниями, позволяющими ему ориентироваться в инженерных и компьютерных методах расчета конструкции систем автоматического управления; привить навыки решения учебно-познавательных задач применительно к проблемам анализа, синтеза и проектирования автоматического управления.

Содержание занятий соответствуют требованиям образовательного стандарта. Имеется перечень вопросов для самостоятельной работы студентов, способствующий более глубокому изучению дисциплины.

Освоение дисциплины позволит студентам приобрести теоретические и практические знания, необходимые при решении задач в будущей практической деятельности.

Предлагаемые фонды оценочных средств для выявления уровня знаний и умений обучаемых полностью охватывает содержание курса и соответствуют ФГОС.

Перечень учебно-методической литературы достаточен для изучения дисциплины. Имеются ссылки на электронно-библиотечные системы.

Рабочая программа дисциплины «Радиоавтоматика» рекомендуется для использования в учебном процессе по направлению подготовки 11.03.01 Радиотехника.

 

04.06.2019 г.