Kursa kods ETeh4050

Kredītpunkti 3

Automātikas pamati

Zinātnes nozareElektrotehnika, elektronika, informācijas un komunikāciju tehnoloģijas

Zinātnes apakšnozareElektriskās tehnoloģijas un automātika

Kopējais stundu skaits kursā120

Lekciju stundu skaits24

Semināru un praktisko darbu stundu skaits16

Laboratorijas darbu stundu skaits8

Studenta patstāvīgā darba stundu skaits72

Kursa apstiprinājuma datums16.12.2015

Atbildīgā struktūrvienībaEnerģētikas institūts

Kursa izstrādātājs

author prof.

Aigars Laizāns

Dr. sc. ing.

Kursa anotācija

Studiju kursa mērķis: apgūt procesu un iekārtu automātiskās vadības principi bioekonomikas nozarē saistībā ar efektīvu enerģijas lietošanu. Studenti iegūst zināšanas ražošanas datorizētās vadības sistēmu uzbūvē un darbībā, kā arī prasmes automātiskās vadības sistēmu (AVS) darbības algoritmu sastādīšanā, AVS raksturīgo posmu algoritmu izveidē, to raksturlīkņu un pārejas procesu modelēšanā un optimizācijā. Tiek iegūtas zināšanas par dažādu veidu automātiskās vadības principu (P, PID, adaptīvās vadības, u.c.) pielietošanas īpatnībām efektīvai lauksaimnieciskās ražošanas objektu vadīšanai.

Kursa rezultāti un to vērtēšana

Zināšanas – par bioekonomikas nozares tehnoloģisko objektu un procesu AVS struktūru, pamatelementiem, darbības principiem, par AVS darbības kvalitātes novērtēšanas kritērijiem un izvēles pamatojumu, par objektu enerģētikas, lauksaimniecības un kokapstrādes uzlabošanas teorētisko un praktiskos jautājumus. Zināšanas tiks novērtētas kontroltestos studiju procesā un eksāmenā;
Prasmes – izveidot AVS darbības algoritmus un raksturīgo posmu matemātiskos modeļus, izmantot simulācijas programmas (Matlab Simulink un tām līdzīgas) AVS sistēmu izveidei un modelēšanai, tehnoloģisko objektu pārejas procesu un AVS mijiedarbības pārbaudei, sastādīt praktiskus AVS (laboratorijas) modeļus. Prasmes tiek novērtētas praktiskajos darbos, laboratorijas darbos un patstāvīgajos darbos, kā arī kontroltestos studiju procesā un eksāmenā;

Kompetences – novērtēt AVS darbības kvalitāti, faktorus, kas ietekmē AVS izvēli. Kompetences tiek novērtētas kontroltestos studiju procesā un eksāmenā.

Kursa saturs(kalendārs)

Pilna laika klātiene:
1. Ievads automātikā. Automātiskās vadības sistēmas (AVS) un vadības objekti enerģētikā, lauksaimniecībā un kokapstrādē. (lekc. – 2h, praktiskie darbi – 1h)
2. Automātiskās vadības principi: programmvadība; pēc perturbācijas; pēc novirzes; kombinētā un adaptīvā vadība. (lekc. – 1h, praktiskie darbi – 1h, lab.d. – 1h)
3. Ražošanas procesu automatizācija. Datorizētās vadības uzdevumi un hierarhija. Automatizācijas ekonomiskais pamatojums. (lekc. – 2h, praktiskie darbi – 1h)
4. AVS komponentu statiskās īpašības. Lineāru, nelineāru un astatisku ierīču raksturlīknes. (lekc. – 1h, praktiskie darbi – 1h, lab.d. – 1h)
5. Statisko vienādojumu sastādīšana. Statisko raksturlīkņu modelēšana. (lekc. – 2h, praktiskie darbi – 1h)
6. AVS komponentu virknes, paralēlā un atgriezeniskās saites slēguma modeļi un īpašības. (lekc. – 1h, praktiskie darbi – 1h, lab.d. – 1h)
7. Dinamiskie procesi AVS. Statisku ierīču dinamikas vienādojumu sastādīšanas metodika un piemēri. Laika konstante AVS. (lekc. – 2h, praktiskie darbi – 1h)
8. Operatoru metode AVS dinamisko procesu pētīšanai. Laplasa transformācija. Operatorvienādojums un pārvades funkcija. (lekc. – 1h, praktiskie darbi – 1h, lab.d. – 1h)
9. AVS komponentu pārejas procesu analīzes piemēri. Termorezistora un termopāra silšanas modelēšana. (lekc. – 2h, praktiskie darbi – 1h)
10. AVS tipveida posmi, to originālvienādojumi, operatorvienādojumi, pārvades funkcijas un pārejas procesi simulācijas vidē (lekc. – 1h, praktiskie darbi – 1h, lab.d. – 1h)
11. Bezinerces posms (frekvenču pārveidotājs), pirmās kārtas inerciāls posms (sildelements), integrējoša un diferencējoša RC ķēde. (lekc. – 2h, praktiskie darbi – 1h)
12. Otrās kārtas inerciāls posms (žāvēšanas kamera), svārstību posms (centrbēdzes regulators), integrējošs izpildmehānisms. Transportkavējuma posms (cauruļvads). (lekc. – 3h, praktiskie darbi – 2h, lab.d. – 1h)
13. AVS darbības veidi, to simulācijas modeļi – divpozīciju, P. PI, PID, adaptīvā vadība (lekc. – 3h, praktiskie darbi – 3h, lab.d. – 1h)
14. Kļūda AVS. AVS frekvenču raksturlīknes, stabilitātes kritēriji un stabilitātes uzlabošana. (lekc. – 1h)
Nepilna laika neklātiene:

Tiek īstenotas visas tēmas, kas norādītas pilna laika klātienei, bet kontaktstundu skaits ir 1/2 no norādīto stundu skaita

Prasības kredītpunktu iegūšanai

Sekmīgs vērtējums:
Izpildīti un aizstāvēti visi 8 laboratorijas darbi.
Nodoti (iesūtīti, augšupielādēti e-studiju vidē) 2 praktiskie darbi un 2 patstāvīgie darbi
Nokārtots kontroltests studiju kursa vidusposmā.

Nokārtots eksāmens.

Studējošo patstāvīgo darbu organizācijas un uzdevumu raksturojums

Praktiskie darbi:
1. Sildelementa pārejas procesa modelis
2. PID regulators otrās pakāpes tehnoloģiskajā objektā – simulācijas modelis
Patstāvīgie darbi:
1. AVS pielietošanas iespējas un tendences pasaule - eseja

2. Dažādu AVS veidu pielietošanas kvalitātes vērtējums

Studiju rezultātu vērtēšanas kritēriji

Visi praktiskie, patstāvīgie un laboratorijas darbi nodoti (iztrūkstot kaut vienam darbam, pozitīvs vērtējums netiek izlikts)
Nodoto darbu daļa noslēguma vērtējumā:
1. Praktiskais darbs – ieskaitīts/neieskaitīts
2. Patstāvīgais darbs – ieskaitīts/neieskaitīts
3. Kontroltests studiju kursa vidusposmā – 40%
4. Eksāmens studiju kursa noslēgumā – 60%

5. Sekmīgs vērtējums, ja iegūti vismaz 40% no kopējā punktu skaita.

Obligātā literatūra

1. Šnīders A. Automātiskās vadības pamati: mācību grāmata. Jelgava: LLU, 2008. 159 lpp.
2. Šnīders A., Leščevics P., Galiņš A. Tehnoloģisko iekārtu automatizācija: mācību-metodiskais līdzeklis. Jelgava: LLU, 2008. 60 lpp.

3. Dzelzītis E. Siltuma, gāzes un ūdens inženiersistēmu automatizācijas pamati. Rīga: RTU, 2005. 414 lpp.

Papildliteratūra

1.Šnīders A. Automātisko sistēmu modelēšana: mācību grāmata. Jelgava: LLU, 2008. 136 lpp.

Periodika un citi informācijas avoti

Žurnāls “Enerģija un Pasaule”. http://www.energijaunpasaule.lv/

Piezīmes

Obligāts studiju kurss TF profesionālās augstākās izglītības bakalaura studiju programmas "Lietišķā enerģētika" obligātajā daļā pilna un nepilna laika studijās.