Автоматты басқарудың оптимальды жүйелері

Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі

М. Мәметова атындағы Қызылорда гуманитарлық колледжі

1304000 - «Есептеу техникасы және бағдарламалық қамтамасыз ету» мамандығының,

1304063 - «Компьютерлік құрылғыларға қызмет көрсететін техник» біліктілігі үшін

«Автоматика негіздері» пәнінен

ОҚУ - ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕН

Дайындаған: Ә. Жүнісова

Мазмұны

1. Түсінік хат
2. Стандарттағы пәннің мазмұны
3. Басшылыққа алынған мөлшерлік құжаттар
4. Үлгілік оқу жоспарындағы мамандыққа сәйкес сағат санының көшірмесі
5. Тақырыпқа сәйкес сабақ жоспарлары
6. Тақырыпқа сәйкес лекция материалдары
7. Тақырыпқа сәйкес зертханалық, практикалық материалдары
8. Тақырыпқа сәйкес тірек-сызбалар
9. Тақырыпқа сәйкес презентациялар
10. Білім бақылау тапсырмалар тақырып бойынша (тест тапсырмалары, деңгейлік тапсырмалар, білім бақылау сұрақтары, таратпа материалдары)
11. Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
12. Жаңа педагогикалық технологияға негізделген электронды оқулықтар

Түсінік хат

Осы оқу-әдістемелік кешен Қазақстан Республикасының Мемлекеттік жалпыға міндетті білім беру стандартына, 1304000 - «Есептеу техникасы және бағдарламалық қамтамасыз ету» мамандығы, 1304063 - «Компьютерлік құрылғыларға қызмет көрсететін техник» біліктілігіне сәйкес әзірленген.

1304000 - «Есептеу техникасы және бағдарламалық қамтамасыз ету» мамандығы үшін Техникалық және кәсіптік білім беру бойынша үлгілік оқу жоспарлары мен білім беретін оқу бағдарламалары (бұйрық № 268 10. 07. 2013) негізінде жасалған жұмыс оқу бағдарламасының мазмұнына толықтырулар мен өзгертулер енгізілді. Атап айтқанда, Қазақстан Республикасы Президентінің 2013 жылдың 8 қаңтардағы №464 Жарлығымен бекітілген «Ақпаратты Қазақстан - 2020» мемлекеттік бағдарламасы негізінде автоматикалық кәсіпорындар нысандарының агрегаттары мен тораптар жағдайының ақпараттық жүйелері мен телеметрикалық тетіктері, автоматика жабдықтарының технологиялық өндірісін жетілдіру шаралары, автоматика құрылғыларымен өндірістік процестерді роботтандыру, кәсіпорындарда технологиялық және ішкі процестерді басқару жүйелерін автоматтандыру, радиожиілікті сәйкестендіру (RFID) технологиялары, геоақпараттық технологиялар, көп операциялы энергенияны үнемдеуші агрегаттарын жіктеу, олардың қызметтері мен жұмыс жасауды меңгертуге тақырыптар енгізілді.

Жалпы көлемі - 63 сағат, оның ішінде - 30 сағат лекция, 33 сағат - зертханалық.

Осы жұмыс оқу бағдарламасын іске асыру барысында мамандық бойынша Қазақстан Республикасының Мемлекеттік жалпыға міндетті білім стандартына сәйкес өткізілу қаралған.

Автоматика негіздері пәні колледж оқушыларын кәсіптік даярлаудың жалпы жүйесінде оқушылардың кәсіптік-техникалық білімін, зерттеу, іскерлік дағдыларын қалыптастыруға және оларды тәжірибе кезінде шығармашылықпен пайдалануға бағытталған.

Автоматика негіздері пәні мынандай жағдайларды қарастырады:

• Техникалық қауіпсіздік және өрт қауіпсіздік ережелерімен таныстыру;
• Автоматика элементтері мен құрылғыларын, автоматты басқару жүйесі мен автоматтандырылған басқару жүйесін, классификациясын меңгерту;
• АБЖ-ның математикалық сипаттамаларын, АБЖ-ның құрылымдық схемаларын, беріліс функцияларын анықтауды үйрету;
• Автоматикалық кәсіпорындар нысандарының агрегаттары мен тораптар жағдайының ақпараттық жүйелері мен телеметрикалық тетіктерін пайдалануды;
• Автоматика жабдықтарының технологиялық өндірісін жетілдіру шараларын ұйымдастыру;
• Автоматика құрылғыларымен өндірістік процестерді роботтандыру;
• Кәсіпорындарда технологиялық және ішкі процестерді басқару жүйелерін автоматтандыруды меңгерту;
• Радиожиілікті сәйкестендіру (RFID) технологиялары, геоақпараттық технологиялар, көп операциялы энергенияны үнемдеуші агрегаттарын жіктеу, олардың қызметтері мен жұмыс жасауды;
• Автоматиканың орнықтылық түсінігін, критерийлерін, оптимальды жүйелерді, орнықтылық критерийлер түрлерін ұғындыру;
• Автоматты басқару теориясының элементтерінің құрылымдық схемаларын құруды, математикалық сипаттамаларын меңгерту;
• АБЖ эквивалентті және эффективті түрлендіруді, автоматты басқару жүйесінің сызықтық теңдеулерін құруды меңгерту;
• Автоматиканың орнықтылық графиктерін құруды, орнықтылық критерийлерін, графигін тұрғызуды, анықтауыштарын табуды меңгерту;

Әдістемелік кеңестер шешімі бойынша ұсынылған тақырыптар студенттердің өзіндік білім алуына мүмкіндік береді.

Жұмыс оқу бағдарламасын жасау барысында 1304000 - «Есептеу техникасы және бағдарламалық қамтамасыз ету» мамандығында «Автоматика негіздері» пәнін оқытудың мақсаты мен міндеттері нақтыланып, анықталды.

Жұмыс оқу бағдарламасында модульдік оқыту жүйесіне сәйкес пәннің модульдік тақырыптық-перспективалық жоспары берілді.

Стандарттағы пәннің мазмұны

Басшылыққа алынған мөлшерлік құжаттар

1. Қазақстан Республикасының Конституциясы. 30. 08. 1995 жыл.
2. Қазақстан Республикасының «Білім туралы» Заңы. 27. 07. 2007 жыл. Кейбір заңнамалық актілеріне білім беру мәселелері бойынша өзгерістер мен толықтырулар енгізу туралы" 2015 жылғы 13 қарашадағы № 398-V Заңы
3. ҚР Президентінің “Қазақстан 2050” «Мәңгілік ел» Қазақстан халқына Жолдауы. (17 қаңтар 2014 ж)
4. Қазақстан Республикасы Президентінің 2016 жылғы 1 наурыздағы №205 Жарлығымен бекітілген Қазақстан Республикасында білім беруді және ғылымды дамытудың 2016-2019 жылдарға арналған мемлекеттік бағдарламасы
5. ҚР мемлекеттік стандарты. Сапа менеджменті жүйесі. Талаптар. ИСО 9001-2008
6. ҚР мемлекеттік стандарты. Сапа менеджменті жүйесі. Негізгі ереже және сөздік. ИСО 9001-2008
7. Оқушылардың функционалдық сауаттылығын дамыту жөніндегі 2012 - 2016 жылдарға арналған ұлттық іс-қимыл жоспарын бекіту туралы» ҚР Үкіметінің 2012 жылғы 25 маусымдағы № 832 Қаулысы
8. Қазақстанның әлеуметтік жаңғыртылуы: Жалпыға Ортақ Еңбек Қоғамына қарай 20 қадам» атты ҚР Президенттің мақаласы (2012 ж)
9. Техникалық және кәсіптік білім беру ұйымдары қызметінің үлгілік қағидалары (ҚР Үкіметінің 2013 ж 17 мамырындағы №499 қаулысы)
10. «Білім» мемлекеттік бағдарламасы (30. 09. 2000 ж)
11. Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрінің 2015 жылғы «22» сәуірдегі №227 бұйрығымен бекітілген «Тәрбиенің тұжырымдамалық негіздері»
12. Қазақстан Республикасындағы тiл туралы 1997 ж. 11 шiлдедегі № 151-I Қазақстан Республикасының Заңы 2008. 21. 11.
13. ҚР Президентінің “Қазақстан 2050” «Мәңгілік ел» Қазақстан халқына Жолдауы. (17 қаңтар 2014 ж)
14. Сыбайлас жемқорлыққа қарсы іс-қимыл туралы Қазақстан Республикасының 2015 жылғы 18 қарашадағы №410 Заңы
15. Ақпараттандыру туралы Қазақстан Республикасының 2015 жылғы 24 қараша №418 Заңы
16. «Еңбек қауіпсіздігі және еңбекті қорғау туралы» заң (28. 02. 2004ж №528)
17. СТ РК ИСО. Система менеджемента качества. 9001:2001
18. Білім беру ќызметінде білім беру ұйымдары пайдаланатын қатаң есептегі құжаттарды нысандарын бекіту туралы ҚР Білім және ғылым министрлігі 2007 ж 23 қазандағы N 502 Бұйрығы.
19. Техникалыќ және қызмет көрсететін еңбек кәсіптері (мамандыќтар) бойынша кәсiптік даярлық деңгейiн растау және бiлiктiлiктi беру Ережесін бекіту туралы ҚР Білім және ғылым министрінің 2007 ж 30 қарашадағы N 595 Бұйрығы.
20. Техникалық және кәсіптік, орта білімнен кейiнгi бiлiм беру бағдарламаларын іске асыратын ұйымдарда мемлекеттiк аттестаттау және өзіндік бағалауды ұйымдастыру және өткізу жөнiндегi бағдарлама және әдiстемелiк ұсынымдар (Білім және ғылым саласындағы бақылау комитеті. 2009 жылғы 6 тамыздағы № 125)
21. Қазақстан Республикасы Бiлiм және ғылым министрiнiң 2016 жылғы 27 қаңтардағы №83 бұйрығына 2-қосымша Мектепке дейiнгi, бастауыш, негiзгi орта, жалпы орта, техникалық және кәсiптiк, орта бiлiмнен кейiнгi бiлiмнiң бiлiм беру бағдарламаларын iске асыратын бiлiм беру ұйымдарында жұмыс iстейтiн педагог қызметкерлер мен оларға теңестiрiлген тұлғаларды аттестаттаудан өткiзу қағидалары мен шарттары
22. Тиісті үлгідегі білім беру ұйымдары қызметінің үлгілік қағидаларын, оның ішінде балаларға арналған қосымша білім беру бағдарламаларын іске асыратын білім беру ұйымдары қызметінің үлгілік қағидаларын бекіту туралы Қазақстан Республикасы Үкіметінің 2013 жылғы 17 мамырдағы № 499 Қаулысы
23. ҚАЗАҚСТАН ЖАҢА ЖАҺАНДЫҚ НАҚТЫ АХУАЛДА: ӨСІМ, РЕФОРМАЛАР, ДАМУ Қазақстан Республикасының Президенті - Елбасы Н. Ә. Назарбаевтың Қазақстан халқына Жолдауы 30 қараша 2015 жыл
24. Қазақстан Республикасының президенті Н. Назарбаевтың: Ұлт Жоспары - “100 нақты қадам” жоспары
25. Республикалық тамыз кеңесі «Білімді ел - мәңгі ел» 20. 08. 2016 ж
26. Қазақстан Республикасының 2015-2029 жылдарға арналған Жалпы орта білім беру сапасын арттыру Тұжырымдамасы. (жоба) (№2 хаттама. 29. 05. 2015ж
27. «Білім беру мазмұнын жаңарту: болашаққа бағдарлану» тақырыбындағы облыстық білім беру қызметкерлерінің дәстүрлі тамыз кеңесі. (18. 08. 2015ж)
28. Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрінің 2007 жылғы 29 қарашадағы N 583 бұйрығымен бекітілді. Оқу-әдістемелік жұмысты ұйымдастыру және жүзеге асыру Ережесі
29. Қазақстан Республикасының Еңбек Кодексi 2015 жылғы 23 қарашадағы № 414-V ҚРЗ
30. Қазақстан Республикасы Президентінің 2015 жылдың 24 қарашадағы №418-V бекітілген ҚР Ақпараттандыру Заңы
31. Қазақстан Республикасының ұлттық қауіпсіздігі туралы ҚР-ның 2012 жылғы 6 қаңтардағы № 527-IV Заңының

Жұмыс оқу бағдарламаны жасауда басшылыққа алынған

стандарт, бағдарламалар:

1. 1304000- «Есептеуіш техникасы және бағдарламалық қамтамасыздандыру» мамандығының Техникалық және кәсіптік білім беру бойынша үлгілік оқу жоспарлары мен білім беретін оқу бағдарламалары (бұйрық № 268 10. 07. 2013)

Үлгілік оқу жоспарындағы мамандыққа сәйкес сағат санының көшірмесі

1304000 - «Есептеу техникасы және бағдарламалық қамтамасыз ету»

мамандығының жұмыс оқу жоспарының көшірмесі

Пәннің модульдік - тақырыптық перспективалық жоспары

1-Модуль

Автоматты басқару жүйелері және АБЖ беріліс функциясы

ДӘРІС №1. Автоматика негіздері. Автоматика элементтері мен құрылғылары. Автоматты басқару жүйесінің классификациясы

Көне заманда адамның қатысуынсыз қандай болмасын қимылдарды орындайтын құрылғылар - автоматтарды жасау әрекеттері болған және құрылғылар жасалғаны белгілі. Герон Александрийский өзінің «Пневматика» және «Механика» (б. з. д. I ғасырда) атты кітаптарында энергия көзі ретінде су, пар, кірлер қолданатын автоматтың көптеген конструкцияларын бейнелеген. Леонардо да Винчи бұлшықеттің рөлін әртүрлі механизмдер мен берілістер орындайтын адам тәріздес автомат жасады. Орта ғасырларда сағат механизмдерін қолдануға негізделген автоматтар жасалынды. Мысалы, швейцариялық сағатшылармен автомат болып табылатын, ауыспалы жұдырықшалар көмегімен берілетін программалар арқылы жұмыс істейтін, адамтәріздес ойыншықтар жасалынды. Басқару құштарлығы, яғни берілген техникалық объектілерге олар берілген функцияларды орындайтындай етіп әсер ету, адамзатты басқарудың әртүрлі мүмкіндіктері бар жаңа техниканы жасауға итермеледі. Автоматтармен қатар қозғалыстарды тікелей басқара алатын және реттейтін құрылғылар пайда бола бастады. Джеймс Уаттың 1769 жылы жасаған бу машинасы білігінің айналу жылдамдығын басқаруға арналған орталықтан тепкіш реттегішінің құрылымы белгілі. 1913 жылы Генри Фордтың зауытында алғашқы рет автомобильдерді механикаландырылған құрастыру жүйесі енгізілді. Бұл автоматтандырылған өндірістің бастамасы еді, онда өндірістік үрдістер және оларды басқару адамның қатысуынсыз жүзеге асты. Қарапайып автоматтардан бастап қазіргі заманғы интеллектуалды роботтар, ұшқышсыз ұшу аппараттары және икемді автоматтандырылған өндірістік жүйелер - бұл автоматиканың даму жолы.

Қазақстан Республикасында Автоматты басқару теориясының дамуына ф. м. ғ. д. профессор Бедельбаев А. К., ҚР ҰҒА академигі Ашимов А. А., т. ғ. д. профессор Айсагалиев С. А., т. ғ. д. профессор Сыздыков Д. Ж., профессор Тохтабаев Г. М. сияқты белгілі ғалымдар өз үлестерін қосты.

Ақпарат үшін төмендегі 1- кестеде автоматиканың даму тарыхындағы кейбір айтулы күндер мен кезеңдер келтірілген.

Автоматиканың бірнеше анықтамасы бар. Соның ішінде Ресейдің энциклопедиялық сөздігінде келтірілген анықтама бойынша Автоматика автоматты жұмыс істейтін құрылғылар мен жүйелер туралы теоряилық және қолданбалы білім аймағы, сонымен қатар автоматты жұмыс істейтін мехнизмдер мен құрылғылардың жиынтығы болып табылады.

Қазіргі уақытта осы білім облысының қарқынды дамығаны соншалық Автоматикамен байланысты көптеген ғылыми бағыттар пайда болды. Мысалы, Автоматика және сала бойынша автоматтандырылған өндіріс, Мехатроника және Роботтытехника, Ғарыштық техника, Оптималды және адаптивті басқару теориясы және т. б. ғылыми бағыттарды келтіруге болады.

Кез келген өндірістe технологиялық процестер белгiлi бiр мәнде шектетiлетiн физикалық шамалармен сипатталады. Жабдықтардың жұмысы кезiнде ол шамалар белгiлi бiр деңгейде тұрақтануы, не берiлген программa бойынша өзгерiп отыруы тиiс. Кез келген қондырғыда технологиялық процестiң бiрқалыпты жүруi белгiлi бiр ереженiң, қызмет алгоритмiнiң орындалуына байланысты болады. Осы қызмет алгоритмiн орындау үшін белгiлi бiр сыртқы команданы орындайтын қондырғыны, не машинаны басқару объектiсi дейдi.

Технологиялық процестi жургiзу ушiн басқару объектісіне әсер eтетін тиiмдi ықпалды басқару дейдi. Егер бұл басқару адамның қатысуынсыз жузеге асса, оны автоматты, ал адамның қатысуымен болса қолмен басқару деп атайды. Жалпы технологиялық процестер орындалатын барлық өндіріс жабдықтары басқару объектiлерiне жатады. Алайда технологиялық процестiң өзi де басқару объектiсi бола алады. Әр объектiде физикалық шаманың берiлген мәнін тұрақтандырып, немесе оны берiлген бағытта өзгертiп отыратын басқарғыш құрылғысы болады. Басқарғыш органы арқылы объектiге белгiленген қызмет алгоритмiн орындауға мумкiндiк беретiн арнайы әсерлер берiлiп отырады. Технологиялық процестi берiлген қызмет алгоритмi бойынша өткiзу мақсатында объектiге сырттан берiлетiн арнайы нұсқаулар (ережелер) жиынтығын басқару алгоритмi дейдi.

Басқару объектiсiне басқару алгоритмiне сәйкес әсер ететін кез келген техникалық құрылғы автоматты басқару құрылғысы делiнедi.

Бiр-бipiмен байланысты және басқару алгоритмiне сәйкес өзара әрекеттесе жұмыс жасайтын автоматты басқару құрылғысы мен басқару объектiсiнiң жиынтығы автоматты басқару жүйесi (АБЖ) деп аталады. Жұмыс барысында автоматты басқару жүйесiне әртурлi iшкi және сыртқы әсерлер ықпал жасайды. Автоматты жүйенiң бiр бөлiгiнен келесi бөлiгiне технологиялық процестiң бiрқалыпты өтуін қамтамасыз ететін әрекеттiң тiзбектi желiсiн құрайтын әсердi ішкі әсер деп атайды. Оларды басқарушы әсер дейдi. Ал сыртқы әсер eкігe бөлiнедi. Технологиялық процестiң тиянақты өтyiнe қажет бiрiншi әсер қызмет алгоритмiне сәйкес жүйе кipiciнe берiледi де, жоспарланған немесе тапсырыс­тық әсер деп аталады. Ал, екiншi әсер жүйеге немесе басқару объектiсiне сыртқы ортадан берiледi. Ол жүйе жұмысында алдын ала еске алынбайды да, кездейсоқ сипатта болып, басқару процесiн қиындатады. Сол себептi оларды қобалжытқыш әсер деп атайды.

Технологиялық процестiң дұрыс өтyiнe сәйкес басқарылатын шаманың берiлген уақыт аралығында ұстап oтыpyғa кepeктi мәнiн алдын ала берiлген мән деп, ал фактiлi, яғни процестiң өлшенген мәнiн нақты (қазiргi) деп атайды. Реттелетiн шаманың алдын ала жоспарланған және нaқты мәндерiнiң арасындағы айырмасын келiсілмеген (айырымдық) шама дейдi.

Технологиялық жабдықтардың қай-қайсысы болма­сын тұpaкты (тағайындалған) режимде жұмыс iстeyi кереқ Бiрақ нaқты пайдалану жағдайында әртурлi cыpтқы қозулардың әcepiнeн тағайындалған режим ұдайы бұзылатындықтан, технологиялық процестiң параметрлерi өзгередi. Сол себептi өндірістiк жабдықтарды (басқару объектiсiн) басқарып отыру қажет, яғни басқарылатын шама қоздырушы әсердiң ықпалына қарамастан берiлген ереже (программа) бойынша өзгеретiндей дәл есеппен басқарушы әсердi қалыптастыру керек.

ДӘРІС №2. Автоматты басқару жүйесінің статистикасы.

Статикалық сипаттамалар және статикалық буындар

Автоматты басқару жүйелерінің, олардың жеке буындарының және қосылыстарының қасиеттері олар-дың сипаттамаларымен айқындалады.

Сипаттамалар статикалық және динамикалық болып келеді. Статикалық сипаттамалар буынның не жүйенің орныққан күйдегі шығыстық және кірістік шамаларының арасындағы тәуелділікті анықтайды.

(1)

Статикалық сипаттамалары бар жүйе буындары статикалық делінеді. Статикалық буындар не қосылыстар түріндегі автоматтық реттеу объектілері статикалық деп аталады. Оларды өздігінен түзелетін объектілер деп те атайды, өйткені олардың кірісіне келетін тұрақты әсерден реттелетін (шығыстық) шама белгілі бір тұрақты мәнге дейін ғана өсіп, одан әрі жаңа деңгейде түрақтанады, мұны реттеуші болмаған жағдайда объектінің өзі жүзеге асырады.

---

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.

• Іс жүргізу
• Автоматтандыру, Техника
• Алғашқы әскери дайындық
• Астрономия
• Ауыл шаруашылығы
• Банк ісі
• Бизнесті бағалау
• Биология
• Бухгалтерлік іс
• Валеология
• Ветеринария
• География
• Геология, Геофизика, Геодезия
• Дін
• Ет, сүт, шарап өнімдері
• Жалпы тарих
• Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
• Журналистика
• Информатика
• Кеден ісі
• Маркетинг
• Математика, Геометрия
• Медицина
• Мемлекеттік басқару
• Менеджмент
• Мұнай, Газ
• Мұрағат ісі
• Мәдениеттану
• ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
• Педагогика
• Полиграфия
• Психология
• Салық
• Саясаттану
• Сақтандыру
• Сертификаттау, стандарттау
• Социология, Демография
• Спорт
• Статистика
• Тілтану, Филология
• Тарихи тұлғалар
• Тау-кен ісі
• Транспорт
• Туризм
• Физика
• Философия
• Халықаралық қатынастар
• Химия
• Экология, Қоршаған ортаны қорғау
• Экономика
• Экономикалық география
• Электротехника
• Қазақстан тарихы
• Қаржы
• Құрылыс
• Құқық, Криминалистика
• Әдебиет
• Өнер, музыка
• Өнеркәсіп, Өндіріс