Институт управления, автоматизации и телекоммуникаций





Скачать 230.24 Kb.
НазваниеИнститут управления, автоматизации и телекоммуникаций
Дата публикации09.03.2016
Размер230.24 Kb.
ТипДокументы
100-bal.ru > Математика > Документы
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Дальневосточный государственный университет путей сообщения»

Институт управления, автоматизации и телекоммуникаций

полное наименование института/факультета

УТВЕРЖДАЮ

Заведующий кафедрой

Годяев А.И.

подпись, Ф.И.О.

«____» декабря 2010_г.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

дисциплины  Теоритические основы автоматики, телемеханики и связи

полное наименование дисциплины

для специальности (ей)/ направления подготовки  специалистов 190400 «Системы обеспечения движения поездов» специальности 190402 «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте»

Составитель 

Малай Г.П., профессор кафедры «Автоматика и телемеханика»

должность, Ф.И.О.

Обсуждена на заседании кафедры  «Автоматика и телемеханика»

полное наименование кафедры-разработчика

«__» ____________ 20____ г., протокол № ___

Одобрена на заседании методической комиссии 

Институт управления, автоматизации и телекоммуникаций

полное наименование института/факультета

«__» ____________ 20____ г., протокол № ___

.

Одобрена на заседании методической комиссии 



полное наименование института/факультета

«__» ____________ 20____ г., протокол № ___

2010  г.

1.Цели и задачи дисциплины

Цель преподавания данной дисциплины — дать студенту общие представления об элементах и узлах систем автоматического регулирования, применяемых в автоматике, телемеханике и связи на железнодорожном транспорте, а также знания в области теории автоматического управления и регулирования.

Предметом дисциплины является изучение принципа действия и устройства элементов систем автоматического регулирования, их функций, математического описания, способов реализации и моделирования.

Изучение дисциплины основано на материалах, ранее рассматриваемых в курсах «Высшая математика», «Информатика», «Основы микропроцессорной техники» а также в других технических дисциплинах.

Изучив дисциплину, студент должен знать:

– принципы действия и характеристики основных элементов автоматики и телемеханики (в том числе элементов железнодорожной автоматики и телемеханики);

– принципы построения и основные узлы телемеханических систем, методы анализа и расчета звеньев и систем автоматического регулирования;

– тенденции и перспективы развития систем автоматического управления в промышленности и на железнодорожном транспорте.

2. Объем дисциплины
2.1. Основные виды учебных занятий и формы самостоятельной работы

Таблица 2.1


Семестры

Продолжительность (недели)

Число часов аудиторных занятий

(по оперативному плану)

Количество

РГР

Число часов самостоя-тельной

работы

Всего

в том числе

Лекции

Практи-ческие

занятия

Лабораторные

занятия

6

18

54

36




18

3

79

5

18

54

36




18




41

Всего

36

108

72




36

3

120

Таблица 2.2


Семестры

Расчетно-графические работы

Срок

выдачи

Срок

сдачи

Число

Часов

6

Моделирование работы системы автоматического регулирования на персональном компьютере

2

4

4

Моделирование звеньев системы автоматического регулирования на персональном компьютере

8

10

4

Оптимизация параметров системы автоматического регулирования

12

14

4



2.2. Блок-схема дисциплины

Таблица 2.3

№№

Основные разделы дисциплины

Время изучения дисциплины (час)

Всего

Лекции

Лабораторные занятия

Самосто-ятельная

работа

1

Основные характеристики элементов

12

6

3

3

2

Датчики систем автоматики

12

6

3

3

3

Контактные релейные элементы

12

6

3

3

4

Преобразовательные элементы

12

6

3

3

5

Оптоэлектронные элементы

12

6

3

3

6

Микропроцессорные элементы

12

6

3

3

7

Реферат

18







18

8

Подготовка к зачету

5







5




Итого за 5 семестр

95

36

18

41

9

Принципы управления

6

2

2

2

10

Математическое описание систем

8

4

2

2

11

Передаточные функции

10

6

2

2

12

Структурные преобразования

8

4

2

2

13

Законы регулирования

8

4

2

2

14

Временные характеристики

8

4

2

2

15

Частотные характеристики

8

4

2

2

16

Устойчивость и качество

8

4

2

2

17

Импульсные и нелинейные системы

8

4

2

2

18

РГР

30







30

19

Курсовая работа

31







31




Итого за 6 семестр

133

36

18

79




Итого за год

228

72

36

120



2.3. Контроль качества усвоения учебного материала
Цель контроля заключается в активизации самостоятельной работы студентов в течение всего семестра.

Задачи контроля: направить усилия студентов на систематическое изучение разделов курса, обеспечить выполнение студентами графика самостоятельных работ, выявить проблемные для студентов вопросы, создать необходимый запас знаний.

Основные формы контроля: опрос по теории, решение самостоятельных контрольных задач при защите студентами практических работ (РГР), лабораторных работ; выполнение тестового компьютерного контроля.
3.Тематическое содержание курса


Номер занятия (лекции, практического, семинарского, лабораторного занятия)

Содержание занятия

Кол-во часов


5 –й семестр

Лекция 1.

Введение.

Состав и назначение дисциплины, роль систем автоматики, связь с другими предметами.

2

Лекция 2

Классификация элементов автоматики

Классификация элементов, разновидности, функциональные свойства, физические признаки

2

Лекция 3

Характеристики элементов

Электрические и временные характеристики, параметры надежности

2

Лекция 4

Датчики

Назначение и разновидности датчиков, классификация и принцип действия.

2

Лекция 5

Датчики

Генераторные и параметрические датчики, датчики СЖАТ.

2

Лекция 6

Релейные элементы

Назначение и разновидности, принцип действия

2

Лекция 7

Релейные элементы

Параметры и характеристики контактных реле

2

Лекция 8

Релейные элементы

Поляризованные реле, безякорные реле

2

Лекция 9

Релейные элементы

Реле СЖАТ

2

Лекция 10

Релейные элементы

Бесконтактные полупроводниковые реле

2

Лекция 11

Магнитные элементы

Магнитные усилители и магнитные реле

2

Лекция 12

Преобразовательные элементы


Преобразовательные элементы, назначение, классификация и характеристики


2

Лекция 13

Преобразовательные элементы


Аналого-цифровые преобразователи считывания и поразрядного кодирования

2

Лекция 14

Преобразовательные элементы


Аналого-цифровые преобразователи двойного интегрирования и параллельного действия

2

Лекция 15

Преобразовательные элементы


Цифро-аналоговые преобразователи

2

Лекция 16

Элементы оптоэлектроники

Оптоэлектронные элементы и устройства автоматики

2

Лекция 17

Микропроцессорные элементы

Микропроцессорные элементы и микроконтроллеры

2

Лекция 18

Заключение

Обзорный материал по курсу

2




Лабораторная работа 1

Вводное занятие по лабораторному циклу. Техника безопасности.

2

Лабораторная работа 2

Параметры электромагнитных реле

4

Лабораторная работа 3

Узлы ЭВА

2

Лабораторная работа 4

Исследование АЦП

4

Лабораторная работа 5

Моделирование ЦАП

2

Лабораторная работа 6

Элементы телемеханики

4




6-й семестр

Лекция 1.

Введение

Основные сведения об изучаемом предмете

Цель, предмет изучения и задачи дисциплины. Связь ТОАТ с другими дисциплинами. Общие сведения о системах автоматического управления и регулирования.


2

Лекция 2.

Системы автоматического управления

Роль систем автоматического управления. Разновидности систем.

Структурные схемы систем управления. Примеры систем построенных по различным принципам управления.

2

Лекция 3

Принципы управления


Задача управления. Виды рабочих параметров. Фундаментальные принципы управления. Разомкнутый принцип управления, структура, алгоритм функционирования. Управление по возмущению, структура, алгоритм функционирования. Принцип замкнутого управления, структура, алгоритм функционирования. Роль обратной связи в системах.


2

Лекция 4

Разновидности и свойства систем автоматического регулирования (САР)

Разновидности и свойства CAP.

Отличительная особенность САР. Классификация САР. Поведение параметров САР во времени. Общие сведения о математическом описании процессов протекающих в САР. Влияние характера внешних воздействий на разновидности САР.


2

Лекция 5

Законы регулирования

Законы регулирования и их свойства.

Роль регуляторов в САР и их виды. Линейные и нелинейные законы регулирования. Основные линейные законы регулирования, их свойства, особенности математического описания. Наиболее распространенные нелинейные законы регулирования.


2

Лекция 6

Внешние воздействия


Виды задающих и управляющих воздействий

Возмущения, действующие на САР. Типовые возмущающие воздействия. Графическое представление типовых воздействий. Единичная дельта - функция (единичный импульс), представление, математическое описание.


2

Лекция 7

Математическое описание элементов и систем.


Математическое описание элементов и систем автоматического регулирования. Допущения, которые используют для упрощения получения математических соотношений для САР. Неоднородные дифференциальные уравнения для непрерывной линейной САР. Связь оператора дифференцирования с оператором интегрального преобразования

2

Лекция 8

Передаточные функции CAP.


Понятие передаточной функции. Передаточные функции САР по управлению, по возмущению, по ошибки и функция разомкнутой системы. Роль операторов воздействий в полиномиальном представлении передаточных функций. Условия физической реализуемости САР.


2

Лекция 9

Структурные схемы

Структурные схемы CAP и правила структурных преобразований

Структурные модели CAP


2

Лекция 10

Временные характеристики CAP.


Физический смысл и разновидности временных характеристик, методы их определения. Примеры определения временных характеристик

2

Лекция 11

Частотные характеристики

Физический смысл и разновидности частотных характеристик, методы их определения. Примеры построения частотных характеристик

2

Лекция 12

Типовые звенья CAP


Разновидности звенья CAP, группы звеньев.

Характеристики типовых звеньев CAP, способы их построения


2

Лекция 13

Устойчивость САР

Физические и математические основы устойчивости, свойства устойчивости

2

Лекция 14

Устойчивость САР

Критерии устойчивости (алгебраические и частотные).

2

Лекция 15

Качество САР


Прямые и косвенные оценки САР, логарифмические частотные характеристики и качество регулирования

2

Лекция 16

Коррекция САР

Методы коррекции, повышения качества и устойчивости систем

2

Лекция 17

Оптимальное управление

Задачи оптимального управления, методы построения систем оптимального управления

2

Лекция 18

Нелинейные и цифровые системы управления

Процессы в нелинейных системах, методы математического представления процессов

Структура систем цифрового управления.

Цифровое управление на ж.д. транспорте


2




Лабораторная работа 1

Обзор лабораторных работ, ознакомление с программными комплексами.

2

Лабораторная работа 2

Демонстрационно-ознакомительная работа с пакетом МВТУ

2

Лабораторная работа 3

Исследование временных характеристик САР

4

Лабораторная работа 4

Исследование частотных характеристик САР

4

Лабораторная работа 5

Оценка устойчивости САР

4

Лабораторная работа 6

САР при случайных возмущениях

2


4. Расчетно-графическая РАБОТА

Тема РГР№1 «Моделирование работы системы автоматического регулирования на персональном компьютере».

В РГР на основе индивидуального задания необходимо:

а) Разработать структуру системы автоматического регулирования. Задать все элементы системы с помощью передаточных функций с использованием программного пакета.

б) Построить временные и частотные характеристики системы, кривую ошибки при подаче на вход САР различных типовых воздействий.

Тема РГР№2 «Моделирование звеньев системы автоматического регулирования на персональном компьютере»

в) Для выбранного набора звеньев построить временные и частотные характеристики.

г) Оценить влияние изменения параметров на характеристики звена.

д) Проверить устойчивость САР с помощью критериев.

Тема РГР№3 «Оптимизация параметров системы автоматического регулирования»

е) Определить оценки качества САР.

ж) Произвести расчет корректирующего звена для оптимизации характеристик САР.

з) Построить характеристики САР после оптимизации.

Примечание. С целью разнообразия вариантов и сокращения общего объема РГР отдельные элементы проекта каждому студенту могут не задаваться вообще, в то же время каждый этап может быть задан с различной степенью детализации разработки. Взамен отдельных разделов работы включены в задание элементы УИРС, взаимосвязанные с решаемыми задачами.


5. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ТЕМАТИКА РЕФЕРАТОВ


  1. Магнитные датчики

  2. Электро-магнитные датчики

  3. Магнито-электрическик датчики

  4. Ультразвуковые датчики

  5. Инфрокрасные датчики

  6. Оптоэлектронные датчики

  7. Индуктивные датчики

  8. Емкостные датчики

  9. Нейтральные реле

  10. Поляризованные реле

  11. Усиленные контакты реле

  12. Методы искрогашения на контактах

  13. Методы замедления электромагнитных реле

  14. Быстродействующие АЦП

  15. Адаптивные АЦП

  16. Микроэлектронные АЦП

  17. Микроэлектронные ЦАП

  18. Преобразователи амплитуда-время

  19. Преобразователи код-код

  20. Широтно-импульсные преобразователи

  21. Микропроцессоры с микрокомандным управлением

  22. Микропроцессоры с командным управлением

  23. Микроконтроллеры

  24. Ввод аналоговых сигналов в микроконтроллер

  25. Вывод аналоговых сигналов из микроконтроллера

  26. Ввод дискретных сигналов в микроконтроллер


6. Курсовая работа
Задачей курсовой работы является создание замкнутой системы автоматического управления для заданного непрерывного линейного объекта. Для этого, основываясь на динамических и статических свойствах объекта управления, необходимо выбрать закон регулирования, произвести оптимизацию его параметров, оценить устойчивость и качество управления.

Варианты задания и методика выполнения отдельных разделов представлены в методических указаниях [5].


Контрольные вопросы


    1. Назначение, классификация и разновидности элементов систем автоматики и телемеханики;

    2. Датчики систем автоматики, разновидности, конструкция;

    3. Релейные элементы, характеристики и классификация;

    4. Электромагнитные реле постоянного тока;

    5. Электрические и временные параметры электромагнитных реле

постоянного и переменного тока

    1. Реле переменного тока, поляризованные реле, реле с магнитоуправляемыми контрактами;

    2. Бесконтактные релейные элементы;

    3. Магнитные реле;

    4. Полупроводниковые реле;

    5. Оптоэлектронные реле;

    6. Преобразовательные элементы автоматики;

    7. Микропроцессорные элементы автоматики;

    8. Микроконтроллеры.

14. Принципы управления в автоматических системах

  1. Системы замкнутого управления, их свойства

  2. Законы регулирования;

  3. Математическое описание элементов и систем, передаточные функции;

  4. Временные характеристики систем;

  5. Частотные характеристики систем;

  6. Устойчивость систем

  7. Критерии устойчивости

  8. Структурные схемы и структурные преобразования;

  9. Способы коррекции систем;

  10. Типовые динамические звенья;

  11. Системы адаптивного и оптимального управления;

  12. Импульсные и цифровые системы;

  13. Нелинейные системы

  14. Системы при случайных воздействиях;

Основная рекомендуемая литература


1. Теория автоматического управления. /Под ред. Воронова А.А.-М.; Высш.шк., 1986—-367 с.

2. Макаров И.М., Менский Б.М. Линейные автоматические системы.-М.: Машиностроение, 1982.-505 с.

3. Ящугин В.А Теория линейных непрерывных систем автоматического управления в вопросах и ответах.-М.: Высш. шк., 1986.-224 с.

4. Малай Г.П., Моделирование систем автоматического управления . ДВГУПС –2004

  1. Малай Г.П. Основы теории управления. ДВГУПС – 2009

  2. Малай Г.П. Основы теории и моделирование цифровых систем управления. ДВГУПС - 2009



Дополнительная литература
1. Сборник задач со теории автоматического регулирования я управления. /Под ред. Бесекероского В.А. –М.: Наука, 1978.-510 с.

2. Теория автоматического управления. /Под ред. Соломенцева Ю.М. – М.: Высш. шк., 1999 –435 с.

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Институт управления, автоматизации и телекоммуникаций iconРабочая программа дисциплины «Теоретические основы электротехники»...
Одобрена на заседании методической комиссии института управления, автоматизации и телекоммуникаций
Институт управления, автоматизации и телекоммуникаций iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт)
Целью дисциплины является формирование у студентов необходимых знаний и умений по применению современных технических средств управления...
Институт управления, автоматизации и телекоммуникаций iconСети и системы телекоммуникаций
Целью курса является введение учащихся в предметную область современных систем и сетей телекоммуникаций
Институт управления, автоматизации и телекоммуникаций iconАсу тп на базе микропроцессорных устройств рза, аскуэ и телемеханики....
Енэс и распределительных сетей. Реализация команд управления, выработанных на любых уровнях управления, производится также на подстанциях....
Институт управления, автоматизации и телекоммуникаций iconМетодические рекомендации по работе с каталогом
Фгу «Государственный научно-исследовательский институт информационных технологий и телекоммуникаций»
Институт управления, автоматизации и телекоммуникаций iconЭто интересно Ежедневные правила
Фгу «Государственный научно-исследовательский институт информационных технологий и телекоммуникаций»
Институт управления, автоматизации и телекоммуникаций iconТематический план изучения дисциплины (одо) Тема Лекции
Тема Введение в курс «Автоматизированные системы управления организацией». Цели и задачи курса. Проблемы автоматизации управления...
Институт управления, автоматизации и телекоммуникаций iconРоссийской Федерации Федеральное агентство по образованию
Фгу «Государственный научно-исследовательский институт информационных технологий и телекоммуникаций»
Институт управления, автоматизации и телекоммуникаций iconРоссийской Федерации Федеральное агентство по образованию
Фгу «Государственный научно-исследовательский институт информационных технологий и телекоммуникаций»
Институт управления, автоматизации и телекоммуникаций iconРабочая программа учебной дисциплины средства автоматизации и управления

Институт управления, автоматизации и телекоммуникаций iconМгупб
Методические указания предназначены для студентов, изучающих курс «Автоматизация технологических процессов и производств» и«Системы...
Институт управления, автоматизации и телекоммуникаций icon1. Теоретические основы автоматизации управленческой деятельности на предприятии
Автоматизация управления как целевой ориентир современного предприятия
Институт управления, автоматизации и телекоммуникаций iconФедеральное агентство по образованию
Федеральное государственное учреждение государственный научно-исследовательский институт информационных технологий и телекоммуникаций...
Институт управления, автоматизации и телекоммуникаций iconФедеральное государственное учреждение «государственный научно-исследовательский...
Образовательное учреждение дополнительного профессионального образования республики бурятия
Институт управления, автоматизации и телекоммуникаций iconОбразовательные ресурсы сети интернет для основного и среднего (полного)...
Фгу «Государственный научно-исследовательский институт информационных технологий и телекоммуникаций»
Институт управления, автоматизации и телекоммуникаций iconРеферат по дисциплине «Микропроцессорные средства систем автоматизации и управления»
Классификация свободных программных средств разработки по для микроконтроллеров 5


Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
100-bal.ru
Поиск