Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»
Автоматика и телемеханика
Методические указания для самостоятельной работы студентов по на-
правлению подготовки 23.03.01 – "Технология транспортных процессов"
Воронеж 2016
2
УДК 62-192:52
Автоматика и телемеханика: методические указания для самостоятельной
работы студентов по направлению подготовки 23.03.01 – "Технология транс-
портных процессов" для очной и заочной форм обучения / А.А. Грибанов; М-во
образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воронеж, 2016. – 8 с.
Печатается по решению редакционно-издательского совета ВГЛТУ
Рецензент: д.т.н., профессор, зав. кафедрой электротехники и автоматики ФГБОУ ВО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I» Афоничев Д.Н.
3
1. Введение
Учебным планом по направлению подготовки бакалавра 23.03.01 – "Технология транспортных процессов" предусмотрено изучение курса «Автоматика
ителемеханика».
Врезультате освоения дисциплины студент должен:
–знать: методологические основы функционирования САУ; основные методы анализа САУ во временной и частотных областях, принципы работы передающих и приемных устройств информации систем телемеханики;
–уметь: оценивать статистические и динамические характеристики; рассчитывать основные качественные показатели САУ, выполнять анализ ее устойчивости, читать схемы автоматического управления существующих автоматических установок и объектов; проводить обоснованный выбор элементов автоматики с учетом условий их эксплуатации; использовать навигаторы и навигационные программы;
–владеть: навыками построения систем автоматического управления и телемеханических систем.
2.Общие указания
Методические указания предназначены для бакалавров 3-го курса (5-й семестр) очного обучения. Объем дисциплины и виды учебной работы по семестрам приведены в табл. 1.
Таблица 1 – Объем дисциплины и виды учебной работы
|
Трудоемкость |
Семестр |
||
Виды учебной работы |
Всего |
В зачетных |
5 |
|
|
часов |
единицах |
||
|
|
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Общая трудоемкость дисциплины |
108 |
3 |
108 |
|
Аудиторные занятия |
54 |
1,11 |
54 |
|
Лекции (Л) |
18 |
0,50 |
18 |
|
Практические занятия (ПЗ) |
– |
– |
– |
|
Лабораторные работы (ЛР) |
36 |
1,00 |
36 |
|
Семинары (С) |
– |
– |
– |
|
Занятия, проводимые в интерактивной |
6 |
0,17 |
6 |
|
форме (10 % от аудиторных по ФГОС ВО) |
||||
|
|
|
||
Самостоятельная работа (Сам) |
18 |
0,50 |
18 |
|
Контроль самостоятельной работы (КСР) |
– |
– |
– |
|
|
|
|
|
|
Курсовой проект (работа) |
– |
– |
– |
|
|
|
|
|
|
4
РГР (ГАР, РАР) |
– |
– |
– |
|
|
|
|
Реферат |
– |
– |
– |
|
|
|
|
Виды итогового контроля (зачет, экзамен) |
* |
* |
Экзамен |
Цель лекций – дать основные направления по наиболее сложным разделам дисциплины, а также изложить материал по новейшим достижениям, не получившим достаточного освящения в учебной литературе.
Обзорный характер лекций не дает основание рекомендовать их в качестве единственного источника при подготовке к зачету.
Лабораторные занятия посвящены изучению систем автоматики и телемеханики при автоматизированном управлении дорожным движением.
3. Содержание разделов дисциплины Раздел 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СИСТЕМАХ АВТОМАТИКИ И
УПРАВЛЕНИЯ Понятие автомата и автоматической системы регулирования (АСР).
Уравнения и характеристики АСР и их элементов. Сущность автоматического управления. Структурные схемы систем автоматики. Передаточные функции типовых динамических звеньев АСР. Устойчивость АСР и качество процесса регулирования. Промышленные регуляторы.
Раздел 2. ЦИФРОВАЯ АВТОМАТИКА Принципы построения современных ЭВМ. Обобщенная структурная схе-
ма ЭВМ. Состав устройств, их назначение и взаимодействие. Системы счисления, применяемые в ЭВМ, их характеристика. Формы представления числовой и алфавитной информации в ЭВМ. Алгебра высказываний, таблицы истинности. Основные логические операции и функции.
Раздел 3. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА СИСТЕМ АВТОМАТИКИ Воспринимающие элементы систем автоматики транспортных средств
(ТС): путевые выключатели, датчики перемещения, датчики измерения скорости ТС радиолокационные, датчики температуры, фотодатчики, сельсины. Электрические, пневматические, гидравлические исполнительные механизмы. Электродвигатели как элементы автоматики. Системы автоматики в автомобилях. Системы автоматического управления автомобилем. Адаптивный круиз контроль. Система помощи движению по полосе. Система автоматической парковки. Система распознавания дорожных знаков.
Раздел 4. СРЕДСТВА И СИСТЕМЫ ТЕЛЕМЕХАНИКИ Общие сведения о телемеханике. Пункт управления. Контролируемый
пункт. Проводные и беспроводные каналы связи. Современные стандарты связи. Системы телесигнализации, телеуправления и телеизмерения. Модуляция и
5
демодуляция. Глобальные системы позиционирования и контроля GPS и ГЛОНАСС. Автоматизированные системы управления дорожным движением (АСУДД) в городах.
4. Лабораторные занятия
Перечень лабораторных работ по курсу для студентов очного обучения представлен в табл.2.
Таблица 2 – Перечень лабораторных работ
№ |
Номер раздела |
Наименование лабораторных работ |
|
пп |
дисциплины |
||
|
|||
1 |
2 |
3 |
|
1. |
Раздел 2 |
Чтение и составление элементов принципиальных схем |
|
|
|
(4 часа) |
|
2. |
Раздел 2 |
Исследование цифровых логических элементов (4 ча- |
|
|
|
са) |
|
3. |
Раздел 2 |
Программирование работы робота-штабелера (4 часа) |
|
4. |
Раздел 3 |
Исследование статических и динамических характе- |
|
|
|
ристик датчиков температуры (4 часа) |
|
5. |
Раздел 3 |
Исследование реверсивного и нереверсивного пуска |
|
|
|
асинхронных двигателей (4 часа) |
|
6. |
Раздел 3 |
Изучение систем сигнализации (8 часов) |
|
7. |
Раздел 3 |
Изучение датчиков углов поворота (4 часа) |
|
8. |
Раздел 4 |
Изучение глобальной системы позиционирования GPS |
|
|
|
(4 часа) |
|
|
|
5. Самостоятельная работа бакалавров |
Часть материала курса вынесена на самостоятельное изучение бакалавров. Темы этой работы представлены в табл.3.
Таблица 3 – Перечень вопросов, выносимых на самостоятельное изучение
№ |
Тема самостоятельно работы |
Номер источника |
п/п |
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
|
1. |
Критерии устойчивости в системах автоматики |
4 д (С. 210-216) |
|
3 д (С. 219-222) |
|
|
|
|
2. |
Современные микропроцессоры и микроЭВМ |
3 д (С. 181-190) |
3. |
Цифро-аналоговые и аналогово-цифровые преоб- |
3 д (С. 230-236) |
|
разователи |
|