СД.03 Рабочая программа "Автоматические системы" (2014)
рабочая программа на тему

П О Я С Н И Т Е Л Ь Н А Я      З А П И С К А.

Программой учебной дисциплины "Автоматические  системы" предусматривается изучение принципа действия и характеристик автоматических систем, аналоговых и цифровых  вычислительных устройств, применяемых в авиационном и космическом приборостроении и на современных летательных аппаратах.

В результате изучения данной учебной дисциплины студенты должны знать  основные положения автоматики и вычислительной техники, принципы построения и  особенности работы систем автоматического регулирования и контроля, уметь пользоваться полученными теоретическими знаниями и применять их на практике. Студенты должны знать историю развития автоматики, а также  достижения современной науки и роль отечественных и зарубежных ученых в области создания автоматических систем.

Программа рассчитана на знание студентами основ теоретической электротехники, электроники и радиотехники, деталей авиационных приборов, а также основных понятий усилительной и импульсной техники.

В разделе 1 уделено большое внимание классификации элементов автоматических систем, раскрываются особенности датчиков, релейных и усилительных элементов, приводов.

При изложении тем 2.2. - 2.7. раздела 2 необходимо указать на особенности типовых  автоматических систем управления, научить студентов анализировать качество работы систем автоматики, их устойчивость, применять различные методы коррекции для улучшения характеристик автоматических систем.

В темах 3.1. и 3.2. раздела 3 раскрывается  роль операционных усилителей как основных решающих элементов, применяемых в современных авиационных   вычислительных машинах, а также показано широкое применение цифровых  ЭВМ в авиационной и космической технике, их совершенствование по увеличению быстродействия, надежности, экономичности, уменьшению габаритов и веса.

При изложении раздела 4 следует уделить большое внимание системам телеуправления и телесигнализации, их роли в современной промышленности, авиации и космосе.

Рабочая программа содержит необходимое количество часов самостоятельных работ (51 час), при выполнении которых студенты должны научиться пользоваться  дополнительной литературой, учебными пособиями, уметь выбирать нужные сведения и составлять отчеты и рефераты на заданную тему.

При выполнении практических работ студенты должны овладеть методами определения характеристик отдельных элементов, устройств и систем, уметь решать типовые задачи и примеры.

В результате изучения дисциплины студенты должны:

знать:

• виды элементов автоматики и их функции;
• классификацию элементов по различным признакам;
• структуру датчика и его основные характеристики;
• понятия чувствительного и преобразовательного элементов;
• виды датчиков и требования к ним;
• применение основных видов датчиков;
• принципы действия и основные характеристики реле, магнитных усилителей, приводов;
• понятие автоматических систем регулирования;
• основные принципы регулирования;
• понятие устойчивости системы и качества переходных процессов;
• методы определения устойчивости систем;
• типовые динамические звенья систем, их характеристики и примеры;
• принципы действия аналоговых и цифровых вычислительных устройств и их элементы;
• системы телемеханики, телеуправления и телесигнализации;

уметь:

• классифицировать элементы автоматики по функциональному признаку;
• различать системы автоматического управления, автоматического регулирования и автоматического контроля;
• классифицировать датчики и определять их достоинства и недостатки;
• рассчитывать основные параметры потенциометрических датчиков, магнитных усилителей, электромагнитных реле;
• составлять передаточные функции звеньев и систем;
• рассчитывать время регулирования, перерегулирование, колебательность, установившуюся ошибку системы  и оценивать качество переходных процессов;
• уметь строить динамические  характеристики  и определять устойчивость системы.

По окончании изучения данной учебной дисциплины проводится зачет.

В процессе преподавания рекомендуется широко использовать наглядные пособия, диафильмы и другие технические средства обучения.

Преподавание учебной дисциплины должно соответствовать требованиям государственных стандартов и нормативов, Международной системе единиц (СИ) и Единой системе конструкторской документации (ЕСКД).

ТЕМАТИЧЕСКИЙ    ПЛАН

УЧЕБНОЙ   ДИСЦИПЛИНЫ

СОДЕРЖАНИЕ   УЧЕБНОЙ   ДИСЦИПЛИНЫ

ВВЕДЕНИЕ

Содержание учебной дисциплины, его связь с другими предметами.  История  развития автоматики. Первые автоматические регуляторы.

Роль отечественных и зарубежных ученых в разработке теоретических основ автоматического регулирования.

 Применение новых инженерных методов расчета при проектировании и эксплуатации автоматических систем.

Значение систем автоматики для авиационной и космической техники.

РАЗДЕЛ   1

ЭЛЕМЕНТЫ  СИСТЕМ   АВТОМАТИКИ

Тема 1.1.  Элементы  автоматических  систем, общие  сведения

и классификация

В результате изучения темы 1.1. студенты должны:

знать:

• виды элементов автоматики и их функции;
• основные характеристики элементов автоматики;
• понятие обратной связи (ОС);
• виды ОС;

уметь:

• классифицировать элементы автоматики по функциональному признаку;
• различать системы автоматического управления, автоматического регулирования и автоматического контроля.

Виды элементов автоматики и их функции. Классификация элементов по функциональному признаку: датчики, усилители, реле, исполнительные элементы.

Общие характеристики элементов автоматики: статические и динамические характеристики, коэффициенты передачи, чувствительность, порог чувствительности, постоянная времени, погрешности. Обратная связь, определение и виды.

Самостоятельная работа № 1 «Определение коэффициента преобразования элементов, охваченных положительной и отрицательной обратной связью» с использованием основной литературы [1] (1 час).

Тема 1.2. Датчики. Основные сведения о датчиках

В результате изучения темы 1.2. студенты должны:

знать:

• структуру датчика и его основные характеристики;
• понятия чувствительного и преобразовательного элементов;
• виды датчиков и требования к ним;
• применение основных видов датчиков;

 Основные сведения о датчиках. Чувствительный и преобразовательный элементы. Структура датчика и его характеристики. Классификация датчиков и  требования к ним.

Параметрические датчики активного сопротивления и их классификация.  

Тема 1.3. Параметрические датчики активного сопротивления и их классификация

В результате изучения темы 1.3. студенты должны:

знать:

• понятие параметрических датчиков активного сопротивления;
• виды параметрических датчиков и требования к ним;
• применение основных видов параметрических датчиков активного сопротивления;
• основные достоинства и недостатки параметрических датчиков.

Параметрические датчики активного сопротивления и их классификация.  Контактные, реостатные и потенциометрические датчики.

Тензодатчики, их характеристики и применение. Терморезисторы, их конструкция и основные параметры. Применение терморезисторов.

Самостоятельная работа № 2. «Расчет параметров потенциометрических датчиков» с использованием основной литературы [4] (2 часа).

Тема 1.4. Параметрические датчики реактивного сопротивления.

В результате изучения темы 1.4. студенты должны:

знать:

• понятие параметрических датчиков реактивного сопротивления;
• виды датчиков реактивного сопротивления  и требования к ним;
• конструкции и применение основных видов датчиков реактивного сопротивления;
• основные достоинства и недостатки датчиков.

Параметрические датчики реактивного сопротивления: индуктивные, емкостные.

Конструкция. Применение. Достоинства и недостатки.

Тема 1.5. Генераторные датчики

В результате изучения темы 1.5. студенты должны:

знать:

• понятие генераторных датчиков;
• виды генераторных датчиков и требования к ним;
• конструкции и применение основных видов генераторных датчиков;
• основные достоинства и недостатки датчиков.

Основные сведения о генераторных датчиках. Виды генераторных датчиков: термоэлектрические, пьезоэлектрические, тахометрические.

Конструкция. Достоинства и недостатки. Применение.

Тема 1.6. Общие сведения об усилительных  элементах

В результате изучения 1.6. студенты должны:

знать:

• принцип действия магнитного усилителя, его основные свойства;
• основные характеристики усилителей, расчетные соотношения;
• классификацию усилителей;
• назначение и область применения различных видов усилителей;

уметь:

• различать виды усилителей;
• рассчитывать основные параметры магнитных усилителей.

Общие сведения об усилителях, назначение, классификация, основные характеристики усилителей. Область применения различных видов усилителей.

Принцип действия и основные соотношения магнитного усилителя, основные свойства и область применения.

Однотактные магнитные усилители без обратной связи, основные соотношения.

Самостоятельная  работа № 3.   Составление конспекта по теме: "Схема и принцип работы дроссельного магнитного  усилителя на двух сердечниках" с использованием основной литературы [1], [2] (2 часа).

Практическое занятие  № 1. "Расчет параметров магнитных усилителей"(4 часа)

Тема 1.7.  Двухтактные магнитные усилители

В результате изучения 1.7. студенты должны:

знать:

• принцип действия двухтактного магнитного усилителя, его основные свойства;
• влияние обратной связи на характеристики усилителя;
• понятие коэффициента обратной связи;
• применение двухтактных магнитных усилителей, достоинства и недостатки.

Двухтактные магнитные усилители без обратной связи. Магнитные усилители с обратной связью по току и по напряжению. Коэффициент обратной связи.

Статические  характеристики магнитного усилителя с обратной связью.

Применение двухтактных магнитных усилителей. Достоинства и недостатки.

Тема 1.8. Релейные  элементы

В результате изучения темы 1.4 студенты должны:

знать:

• общие сведения о релейных элементах;
• особенности и основные характеристики реле;
• классификацию реле по принципу действия;
• виды контактов реле, их устройство и классификацию;
• требования к контактам реле;
• основные причины искрообразования  и схемы искрогашения;

уметь:

• различать нормально открытые, нормально закрытые контакты и контакты переключения;
• уметь рассчитывать параметры и основные характеристики электромагнитных реле.              

Общие сведения о релейных элементах, их классификация и основные параметры. Электрические реле и их классификация по принципу действия: электромагнитные нейтральные и поляризованные реле постоянного тока, электромагнитные реле переменного тока, магнитоэлектрические реле, электронные и бесконтактные магнитные реле.

Контакты реле: определение, устройство и классификация. Требования к контактам реле. Схемы искрогашения. Методика расчета реле.

Практическое занятие № 2.  "Расчет параметров электромагнитного нейтрального реле" (2 часа).

Практическое занятие № 3. "Расчет  параметров обмотки  и времени срабатывания электромагнитного нейтрального реле" (2 часа).

Тема 1.9. Различные виды реле по области применения

В результате изучения темы 1.9. студенты должны:

знать:

• виды реле по области применения: поляризованные реле, реле времени, тепловые реле и др.
• конструкцию и применение бесконтактных реле;
• достоинства и недостатки различных видов реле.

Электромагнитные поляризованные реле: определение, основные схемы и конструктивные особенности.

Реле времени. Индукционные реле. Электротепловые  реле. Электронные и фотоэлектронные реле. Контакторы. Бесконтактные реле: электронные, транзисторные, магнитные. Тиристорные реле.

Области применения. Достоинства и недостатки.

Тема 1.10. Исполнительные  механизмы

В результате изучения темы 1.10. студенты должны:

знать:

• сущность процессов, происходящих в электроприводе;
• принцип действия и основные характеристики различных видов исполнительных устройств;
• понятие эквивалентной схемы привода;
• назначение и виды исполнительных устройств.

Назначение, виды и характеристики исполнительных устройств. Электрические исполнительные устройства. Исполнительные устройства с электромагнитным приводом.

Переходные процессы в электроприводе, уравнение  движения электропривода.

Тема 1.11. Исполнительные  устройства с двигателями постоянного и переменного тока.

В результате изучения темы 1.11. студенты должны:

знать:

• виды схем исполнительных устройств с двигателям постоянного тока;
• виды схем исполнительных устройств с двигателями переменного тока;
• основные конструкции поршневых и мембранных исполнительных устройств.
• электромеханическую постоянную времени электродвигателя.

Исполнительные устройства с двигателями постоянного тока: принцип действия  и основные уравнения. Электромеханическая постоянная времени электродвигателя.

Исполнительные устройства с двигателями переменного тока. Основные конструктивные схемы.

РАЗДЕЛ   2

АВТОМАТИЧЕСКИЕ   СИСТЕМЫ   УПРАВЛЕНИЯ.

Тема 2.1. Основные сведения о системах автоматического управления (АСР)

В результате изучения темы 2.1. студенты должны:

знать:

• основные параметры, характеризующие процесс регулирования;
• виды типовых внешних воздействий и их роль в исследовании автоматических систем;
• различные виды автоматических промышленных роботов и их технические характеристики.

Основные понятия и определения. Величины, характеризующие регулируемый процесс. Структурная схема автоматической системы регулирования (АСР). Основные элементы схемы.

Величины (параметры), характеризующие регулируемый процесс.

Понятие о замкнутых и разомкнутых системах. Положительная и отрицательная обратная связь. Внешние воздействия и их виды.

Тема 2.2.  Принципы регулирования

В результате изучения темы 2.2. студенты должны:

знать:

• принципы регулирования по отклонению, по возмущению, комбинированное регулирование;
• основные схемы и их особенности;
• понятие автоматического регулятора;
• виды и классификацию автоматических регуляторов.

Регулирование по отклонению, по возмущению, комбинированное регулирование. Основные схемы и их конструктивные особенности.

Автоматические регуляторы, их виды и классификация.

Тема 2.3. Автоматические системы стабилизации и программного регулирования

В результате изучения темы 2.3. студенты должны:

знать:

• структурные и электрические схемы систем стабилизации и программного регулирования;
• принципы действия и основные конструктивные элементы систем;
• достоинства и недостатки.

Автоматические системы стабилизации (на примере автопилота), программного регулирования (курсовой автопилот).

Структурные и электрические схемы. Принципы действия.

Тема 2.4.  АСР прямого и непрямого действия. АСР непрерывного и дискретного действия

В результате изучения темы 2.4. студенты должны:

знать:

• виды автоматических систем: прямого и непрямого действия,
• схемы регулирующих органов: : шиберов, поворотных заслонок, регулирующих клапанов;
• понятие релейных и импульсных систем;
• основные схемы релейных и импульсных АСР.

уметь:

• рассчитывать параметры регулирующих систем: пропускную способность, максимальное рабочее давление, условное давление;

 Автоматические системы прямого и непрямого действия. Схемы устройств, в которых применяются АСР прямого и непрямого действия.

Регулирующие органы: шиберы, поворотные заслонки, регулирующие клапаны.

Автоматические системы непрерывного действия. Примеры систем и область их применения.

Автоматические системы дискретного действия. Релейные системы. Импульсные системы.

Схемы релейной и импульсной АСР

Практическое занятие № 4. «Расчет параметров регулирующих органов» (2 часа).

Тема 2.5.  Статические и астатические системы

В результате изучения темы 2.5. студенты должны:

знать:

• понятие статической АСР;
• основные термины статической АСР;
• понятие астатической АСР;
• принцип действия и свойства астатической АСР.

Статические системы. Основные термины и определения. Коэффициент статизма. Абсолютная статическая ошибка регулирования.

Астатические системы. Основные термины и определения. Принцип действия. Свойства астатической АСР.

Тема 2.6. Преобразование Лапласа и передаточные функции

В результате изучения темы 2.6. студенты должны:

знать:

• понятия оригинала и изображения функции;
• сущность преобразования Лапласа;
• виды соединения звеньев системы;

Дифференциальные уравнения, описывающие работу автоматической системы регулирования (АСР). Преобразование Лапласа и его сущность на примере части АСР.

Оригинал и изображение функции.  Передаточная  функция АСР.

Виды соединения звеньев системы: последовательное, параллельное и соединение с обратной связью. Структурные схемы.  

   Самостоятельная работа № 4. Нахождение дифференциального уравнения  для различных соединений звеньев с использованием дополнительной литературы [1] (2 часа). 

Тема 2.7.Основные сведения о динамических звеньях

В результате изучения темы 2.7.студенты должны:

знать:

• основные виды типовых звеньев автоматических систем;
• понятие передаточной функции;
• статические и динамические характеристики звеньев и способы их получения;

Общие сведения о звеньях систем автоматического регулирования. Виды типовых звеньев систем автоматического регулирования.

Статические и динамические характеристики звеньев.

Понятие о передаточной функции звена.

Тема 2.8.Классификация динамических звеньев и их передаточные функции

В результате изучения темы 2.8. студенты должны:

знать:

• основные типовые звенья автоматических систем, их передаточные функции и примеры;
• виды соединения звеньев;

уметь:

• составлять передаточные функции различных звеньев и их соединений;
• составлять структурные схемы по известной передаточной функции.

Безынерционное (усилительное) звено, его передаточная функция,  примеры.

Интегрирующее звено, его передаточная функция, примеры.

Апериодические звенья  1 и 2 порядка, их передаточная функция, примеры.

Дифференцирующее звено, его  передаточная функция,  примеры.

Колебательное звено, его передаточная функция,  примеры.

Самостоятельная работа № 5. Вывод передаточных функций типовых звеньев по  заданным дифференциальным уравнениям с использованием основной литературы [1], [2] (4 часа).

Практическое занятие № 5. "Составление передаточных функций звеньев систем" (4 часа).

Тема 2.9.Частотные характеристики динамических звеньев.

В результате изучения темы 2.9. студенты должны:

знать:

• виды частотных характеристик;
• методы построения АЧХ, ФЧХ, АФХ;

уметь:

• рассчитывать и строить амплитудно-частотные, фазо-частотные и амплитудно-фазовые характеристики систем;
• оценивать качества систем по частотным характеристикам.

Понятие частотной и вещественной характеристики звена.

Виды частотных характеристик: амплитудно-частотная (АЧХ), фазо-частотная (ФЧХ), амплитудно- фазовая характеристики (АФХ).

Методы построения частотных характеристик.  

Практическое занятие № 6. "Расчет и построение амплитудно-частотной (АЧХ) и вещественной характеристик объекта регулирования с заданной передаточной функцией" (4 часа).

Тема 2.10. Замкнутые и разомкнутые АСР

 В результате изучения темы 2.10. студенты должны:

знать:

• понятие замкнутой и разомкнутой систем;
• понятие функциональной схемы АСР;
• область применения замкнутых и разомкнутых систем.

Структурные схемы разомкнутых и замкнутых автоматических систем управления. Понятие функциональной схемы АСР.

 Основные термины и определения.

Тема 2.11. Эквивалентные преобразования структурных схем

В результате изучения темы 2.11. студенты должны:

знать:

• правила составления структурных схем  систем автоматического регулирования;
• правила эквивалентного преобразования структурных схем.

уметь:

• преобразовывать структурные схемы систем в эквивалентные и находить их передаточные функции.

Правила составления структурных схем  систем автоматического регулирования. Правила эквивалентного преобразования структурных схем.

Преобразование многоконтурных систем в одноконтурные.

Самостоятельная работа № 6. Составление эквивалентных передаточных функций звеньев, охваченных ОС, с использованием основной литературы [1] (4 часа)

Тема 2.12. Качество процессов регулирования

В результате изучения темы 2.12. студенты должны:

знать:

• показатели качества переходного процесса системы;
• понятия перерегулирования, колебательности, установившейся ошибки.

уметь:

• рассчитывать время регулирования, перерегулирование, колебательность, установившуюся ошибку системы;
• оценить качество переходного процесса автоматических систем.

Показатели качества процесса регулирования.  Время регулирования, перерегулирование, колебательность, установившаяся ошибка.

Переходные процессы и их графики.

Практическое занятие №  7.  "Расчет показателей качества переходного процесса" (2 часа).

Тема 2.13. Методы оценки качества  процессов регулирования

В результате изучения темы 2.13. студенты должны:

знать:

• метод оценки качества переходных процессов по корням характеристического уравнения;
• метод оценки качества переходных процессов по АЧХ системы.

Методы оценки качества процесса по распределению корней характеристического уравнения системы.

Метод оценки качества процесса по амплитудно-частотной характеристике (АЧХ) системы.

Тема 2.14. Анализ устойчивости САУ

В результате изучения темы 2.14. студенты должны:

знать:

• понятия установившегося и переходного режимов работы систем;
• основные понятия об устойчивости;
• требования у АСР.

Режимы автоматического регулирования: установившийся, переходный.

Основные понятия об устойчивости.

Требования к автоматическим системам регулирования.

Тема 2.15. Устойчивость САУ в «малом» и в «большом». Запас устойчивости

В результате изучения темы 2.15. студенты должны:

знать:

• понятия устойчивости «в малом» и «в большом»;
• основные критерии устойчивости: алгебраические и частотные;
• порядок составления характеристического уравнения;

• основные принципы коррекции и виды корректирующих устройств;

Устойчивость систем в "малом" и "большом". Порядок составления характеристического уравнения.

Критерии устойчивости. Запас устойчивости по амплитуде и по фазе.

Понятие частоты среза.  

Тема 2.16. Критерии устойчивости

В результате изучения темы 2.16. студенты должны:

знать:

• основные критерии устойчивости: Раусса, Гурвица, Найквиста, Михайлова;
• понятие годографа системы;

уметь:

• исследовать устойчивость систем автоматического регулирования по алгебраическим и частотным критериям устойчивости;
• оценивать  устойчивость системы по качеству переходного процесса;
• строить годограф АСР и определять по нему устойчивость системы.

Алгебраические и частотные критерии устойчивости:  Рауса, Гурвица, Михайлова, Найквиста.

Понятие годографа системы. Порядок построения годографа.

Самостоятельная работа № 7.  Решение задач на определение устойчивости систем по критериям  Михайлова и Найквиста с использованием основной [1], [2] и дополнительной литературы [1] (6 часов).

Практическое занятие № 8.  "Построение кривой переходного процесса по заданной вещественной частотной характеристике" (4 часа).

Практическое занятие № 9. «Определение устойчивости системы автоматического регулирования по различным критериям и построение годографа системы» (4 часа).

Тема 2.17.  Корректирующие устройства

В результате изучения темы 2.17. студенты должны:

знать:

• виды корректирующих устройств: параллельные и последовательные;
• понятия гибкой и жесткой обратной связи.

Корректирующие устройства: общие сведения, параллельное и последовательное  корректирующие устройства.

Понятия гибкой и жесткой обратной связи. Влияние обратной связи на динамические свойства АСР.

Тема 2.18. Улучшение качества процесса регулирования

В результате изучения темы 2.18. студенты должны:

знать:

• возможности изменения параметров и структуры систем с помощью корректирующих устройств;
• способы улучшения качества процесса регулирования: увеличение быстродействия, уменьшение статической ошибки;
• основные принципы коррекции.

Изменение параметров и структуры систем с помощью корректирующих устройств.

Способы улучшения качества процесса регулирования: увеличение быстродействия, уменьшение статической ошибки и др.

Основные принципы коррекции.    

РАЗДЕЛ   3

  ЦИФРОВЫЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

Тема 3.1. Типовая структура цифровых электронно-вычислительных машин (ЭВМ)  

В результате изучения темы 3.1. студенты должны:

знать:                 

• структурную схему и основные элементы цифровой ЭВМ;
• понятие процессора, оперативной памяти, интерфейса;
• функции арифметических и логических, запоминающих устройств, устройств ввода-вывода.  

Структурная схема цифровой ЭВМ. Элементы цифровой ЭВМ.

Понятие процессора, оперативной памяти, интерфейса.

Арифметические и логические устройства, запоминающие устройства, устройства ввода-вывода информации, устройства управления.

 Тема 3.2.   Основные характеристики ЭВМ

В результате изучения темы 3.2. студенты должны:

знать:                 

• понятия команды, системы команд, емкости оперативной памяти;
• понятие быстродействия ЭВМ;
• как оценить быстродействие ЭВМ с помощью времени доступа к памяти и времени цикла памяти.

Понятия команды, системы команд, емкости оперативной памяти. Быстродействие ЭВМ.

Время доступа и время цикла памяти. Оценка качества работы ЭВМ.

Тема 3.3.  Цифровые ЭВМ в составе автоматических систем управления.

ЭВМ общего назначения

В результате изучения темы 3.3. студенты должны:

знать: 

• структуру и свойства универсальных ЭВМ;
• структуру, принципы работы  управляющих вычислительных машин (УВМ);
• области применения УВМ.

Универсальные ЭВМ, структурная схема. Основные свойства универсальных ЭВМ.

Управляющие вычислительные машины (УВМ), их структура, назначение.

 Тема 3.4.  Управляющие вычислительные комплексы.

Автоматизированные рабочие места

В результате изучения темы 3.4. студенты должны:

знать: 

• свойства и назначение специализированных ЭВМ;
• возможности управления производственными процессами с помощью специализированных ЭВМ;
• структуру, назначение и возможности САПР.

Специализированные ЭВМ, области их применения. Управление технологическими процессами и оборудованием.

Создание автоматизированных рабочих мест на базе ЭВМ. Типовые системы автоматизированного проектирования (САПР) и их назначение.

РАЗДЕЛ  4

СИСТЕМЫ   ТЕЛЕМЕХАНИКИ

Тема 4.1.  Общие сведения, назначение и область применения систем телемеханики

В результате изучения темы 4.1. студенты должны:

знать:

• основные устройства, входящие в состав телемеханических систем;
• принцип  действия и структуру систем телемеханики;

Общие сведения, назначение и область применения отдельных видов систем телемеханики.

Основные элементы систем телемеханики: приемники, линии связи, передатчики.

Тема 4.2.  Телеизмерительные  системы, их классификация

В результате изучения темы 4.2.  студенты должны:

знать:

• различные  виды телеизмерительных систем, их структуру и принцип действия;
• принцип работы импульсных телеизмерительных систем, многопроводных,  частотных и временных телеизмерительных систем.

Общие сведения и структура телеизмерительных систем.

Системы интенсивности: небалансные, балансные, логометрические.

Импульсные телеизмерительные системы: частотно-импульсные, время-импульсные, кодоимпульсные.

 Самостоятельная  работа  № 8.  Изучение основных схем и принципа работы импульсных телеизмерительных систем и составление отчета с использованием  основной литературы [1] и [2] (4 часа).

Тема 4.3. Каналы связи. Системы телеуправления и телесигнализации (ТУ – ТС)

В результате изучения темы 4.3.  студенты должны:

знать:

• понятие канала связи;
• различие между каналом и линией связи;
• различные виды телеизмерительных систем, их структуру и принцип действия;
• принцип работы импульсных телеизмерительных систем, многопроводных,  частотных и временных систем ТУ-ТС.

Понятие канала связи, его отличие от линий связи. Понятия телеуправления (ТУ) и телесигнализации (ТС).

Основные способы разделения сигналов: схемный, частотный и временной.

Многопроводные системы ТУ – ТС.

Частотные и временные системы ТУ – ТС, их применение.

ЛИТЕРАТУРА

ОСНОВНАЯ

1. Стрыгин В.В. "Основы автоматики и вычислительной техники", М.: Энергия, 1977.

2. Мельников В.И., Сурков А.Н. "Теория автоматического регулирования и системы автоматики", М.: Машиностроение, 1972.

3. Нешумова К.А. "Электронные вычислительные машины и системы", М.: Высшая школа, 1989.

4. Савостьянов В.П. и др. «Расчет и конструирование деталей аппаратуры САУ», М.: Машиностроение, 1982.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ

1. Клюев А.С. "Автоматическое регулирование", М.: Высшая школа, 1986

2. Чекваскин А.Н. и др. "Основы автоматики", М.: Энергия, 1977.

                                    ТЕХНИЧЕСКИЕ  СРЕДСТВА  ОБУЧЕНИЯ.

1. Кодоскоп.

2. Диапроектор.

3. Слайды, диафильмы.

4. Лабораторные установки.

5. Авиационные приборы.

ПЕРЕЧЕНЬ ПРАКТИЧЕСКИХ  РАБОТ  

ТЕМАТИКА

САМОСТОЯТЕЛЬНЫХ РАБОТ СТУДЕНТОВ

1. Определение коэффициента преобразования элементов, охваченных положительной и отрицательной обратной связью.
2. Расчет параметров потенциометрических датчиков.
3. Составление конспекта по теме: "Схема и принцип работы дроссельного магнитного  усилителя на двух сердечниках".
4. Нахождение дифференциального уравнения  для различных соединений.
5. Вывод передаточных функций типовых звеньев по  заданным дифференциальным уравнениям.
6. Составление эквивалентных передаточных функций звеньев, охваченных обратной связью (ОС).
7. Решение задач на определение устойчивости систем по критериям  Михайлова и Найквиста.
8. Изучение основных схем и принципа работы импульсных телеизмерительных систем и составление отчета.