Рабочая программа дисциплины автоматизированный электропривод направление ооп icon

Рабочая программа дисциплины автоматизированный электропривод направление ооп


Смотрите также:
Учебно-методический комплекс дисциплины автоматизированный электропривод...
Конспект лекций по дисциплине «Автоматизированный электропривод»...
Рабочая программа дисциплины «механика» направление ооп...
Рабочая программа дисциплины исследования кернового материала нефтегазовых скважин направление...
Рабочая программа дисциплины моделирование химико-технологических процессов направление...
Рабочая программа дисциплины исследования кернового материала нефтегазовых скважин направление...
Рабочая программа дисциплины информатика направление ооп 241000...
Программа учебной дисциплинЫ «электрические машины» Направление подготовки...
Рабочая программа дисциплины аналитическая геометрия и линейная алгебра направление...
Положение о рейтинговой системе оценке и знаний студента по дисциплине Автоматизированный...
Рабочая программа дисциплины математические основы общей теории систем направление ооп 010400...
Автоматизированный электропривод...



Загрузка...
скачать
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский Томский политехнический университет»


УТВЕРЖДАЮ

Директор ИК

___________ М.А. Сонькин

«___» ____________201__ г.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ


Автоматизированный электропривод


НАПРАВЛЕНИЕ ООП: Металлообрабатывающие станки и комплексы

ПРОФИЛЬ ПОДГОТОВКИ: Металлообрабатывающие станки и комплексы

КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ): инженер

БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА 2007 г.

^ КУРС 4; СЕМЕСТР 8;

ПРЕРЕКВИЗИТЫ: Математическое моделирование - ЕН.Р.1; Электротехника и электроника - ОПД.Ф.9; Теория автоматического управления - ОПД.Ф.11; Металлорежущие станки - СД.Ф.1.

КОРЕКВИЗИТЫ: Междисциплинарный экзамен по специальности; Выпускная квалификационная работа дипломированного специалиста


^ ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:

Лекции

40

часов (ауд.)

Лабораторные занятия


20

часа (ауд.)

^ АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ

60

часов

^ САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

60

часов

ИТОГО

120

часов

^ ФОРМА ОБУЧЕНИЯ

очная


ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ: зачет В 8 СЕМЕСТРЕ


Обеспечивающая кафедра: «Автоматизации и роботизации в машиностроении»

ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ: к.т.н., доцент С.Е. Буханченко

РУКОВОДИТЕЛЬ ООП: д.т.н., доцент П.Я. Крауиньш

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ: к.т.н., доцент Д.П. Крауиньш


2010г.

^ 1. Цели и задачи дисциплины


Цель преподавания дисциплины - сформировать у студентов знания общих принципов и методов построения автоматизированного электропривода, а также управления им.

Задачами изучения дисциплины являются освоение студентами принципов функционирования и методологии построения автоматизированного электропривода (АЭП), технических средств АЭП, овладение классическими методами анализа и синтеза устройств регулирования АЭП, в том числе с использованием типовых пакетов прикладных программ.


^ Место дисциплины в структуре ООП

Дисциплина относится к специальным дисциплинам профессионального цикла (СД.Ф.6). Она непосредственно связана с дисциплинами естественнонаучного и математического цикла (математическое моделирование), общепрофессионального цикла (электротехника и электроника; теория автоматического управления) и специальной дисциплины - металлорежущие станки. Она опирается на освоенные при изучении данных дисциплин знания и умения. Кореквизитами для дисциплины «Автоматизированный электропривод» являются междисциплинарный экзамен по специальности и выпускная квалификационная работа дипломированного специалиста.


^ 2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины


В результате изучения дисциплины студент должен:

иметь представление:

  • об основах проектирования технологических машин;

  • о принципах действия и функционировании электрических и электронных устройств;

  • о функционировании систем автоматического регулирования и управления;

  • о современных принципах построения и тенденциях развития систем автоматического управления промышленным оборудованием;

знать:

  • методологические основы функционирования, моделирования и проектирования АЭП;

  • основные методы анализа и синтеза устройств регулирования АЭП;

  • типовые пакеты прикладных программ анализа динамических систем;

уметь:

  • строить математические модели АЭП, выполнять предварительный анализ модели классическими методами;

  • рассчитывать кинематические и динамические характеристики машин;

  • оценивать основные статические и динамические характеристики АЭП;

  • рассчитывать основные показатели АЭП.


^ 3. Содержание дисциплины


3. 1 Разделы дисциплины и виды занятий

№ п/п

Раздел дисциплины

Лекции

ПЗ

ЛР

1

Введение. Основные понятия и определения. Типы и классификация АЭП. Основные направления (тенденции) развития АЭП.

*







2

Основные технические параметры и характеристики АЭП

*







3

Механические и электромеханические устройства АЭП. Режимы работы электродвигателя. Расчет мощности электродвигателей в зависимости от режима работы.

*

*




4

Математические модели электродвигателей постоянного и переменного тока.

*

*




5

Математические модели шаговых электродвигателей.

*

*




6

Устройства управления силовыми и электронными преобразователями.

*







7

Регуляторы и измерительные преобразователи АЭП.

*




*

8

АЭП с двигателем постоянного тока.

*







9

АЭП с асинхронным двигателем.

*







10

Анализ и синтез статических и динамических характеристик АЭП.

*

*





^ 3.2 Содержание разделов дисциплины


Раздел 1. Введение. Основные понятия и определения. Типы и классификация АЭП.

Содержание дисциплины и ее задачи Краткая история развития Основные проблемы проектирования АЭП. АЭП как система автоматического управления. Основные контуры регулирования. Информационная и силовая часть АЭП. Основные элементы АЭП регуляторы, датчики обратных связей, силовые электронные преобразователи, электродвигатели.

Классификация АЭП по виду преобразования тока и типам функциональных схем:

  • с единым суммирующим усилителем,

  • с независимым регулированием параметров,

  • с подчиненным регулированием параметров.

Раздел 2. Основные технические параметры и характеристики АЭП.

Диапазон регулирования скорости и полоса пропускания частот как основные характеристики АЭП. Методика их экспериментального определения.

Раздел 3. Механические и электромеханические устройства АЭП. Режимы работы электродвигателя. Расчет мощности электродвигателей в зависимости от режима работы.

Механические узлы АЭП и типы механических передач. Виды инерционных нагрузок. Упругая многомассовая система и ее приведение к одномассовой.

Основные режимы работы двигателя (1-8).

Основные расчетные соотношения для выбора двигателя по мощности для режимов работы 1-3. Анализ энергетических показателей.

Раздел 4. Математические модели электродвигателей постоянного и переменного тока

Математическое описание, структурные схемы и механические характеристики электродвигателей постоянного тока, синхронного, асинхронного.

Раздел 5. Математические модели шаговых электродвигателей

Математическое описание, структурные схемы и механические характеристики шаговых электродвигателей.

Раздел 6. Устройства управления силовыми электронными преобразователями. Широтно-импулъсный модулятор (ШИМ)

Импульсное управление силовыми тиристорами и транзисторами Импульсно-фазовое управление тиристором. Диаграммы напряжений и токов.

Основные принципиальные электрические схемы силовых тиристорных преобразователей, ведомых сетью, их математические модели.

Работа тиристорного преобразователя в выпрямительном и инверторном режимах. Раздельное и согласованное управление тиристорными группами в трехфазной нулевой схеме.

Принципиальные электрические схемы силовых транзисторных преобразователей.

Способы коммутации транзисторов.

Принципиальные схемы и временные диаграммы работы электронных систем:

  • импульсно-фазового управления (СИФУ),

  • широтно-импульсного управления.

Раздел 7. Регуляторы и измерительные преобразователи АЭП.

Регуляторы и датчики обратных связей. Назначение и классификация.

Математическое описание регуляторов и их схемы на операционных усилителях (П – регуляторы, ПИ – регуляторы, ПИД – регуляторы). Нечеткие регуляторы.

Раздел 8. АЭП с двигателем постоянного тока.

Математическое описание и структурная схема АЭП с подчиненным регулированием параметров.

Раздел 9. АЭП с шаговымым двигателем.

Математическое описание и структурная схема АЭП с шаговыми двигателями. Особенности применения.

Раздел 10. Анализ и синтез статических и динамических характеристик АЭП

Логарифмические амплитудно-частотные характеристики (ЛАЧХ) систем электропривода, настроенных на технический и симметричный оптимум.

Синтез методом ЛАЧХ регулирующих устройств АЭП постоянного тока с подчиненными контурами регулирования тока и скорости:

  • регулятор тока, реализующего настройку контура тока на технический оптимум,

  • регулятор скорости, реализующего настройку контура скорости на симметричный оптимум

^ 4. Лабораторный практикум (по мере готовности лабораторной базы)

ЛР №1. «Исследование быстрых периодических движений с помощью контрольно-измерительных устройств» - 4 часа занятий

ЛБ №2. Исследование влияния прогрева двигателя на частоту вращения привода главного движения станка ТПК-125 – 4 часа занятий.

ЛБ №3. Чувствительные элементы автоматизированных приводов - 4 часов занятий.

ЛР №4. Комплектный электропривод «КЕМЕК» - 8 часов занятий.


^ Индивидуальные домашние задания


№ п/п

№ раздела дисциплины

Наименование индивидуального домашнего задания

1.

3, 7, 9 раздел

Расчет кинематической схемы по заданным параметрам

2.

4 раздел.

Построение электромеханических и механических характеристик двигателей постоянного и переменного токов.

3.

3 раздел

Выбор двигателя для привода главного движения

4.

9 раздел

Электропривод с шаговыми двигателями


^ 5. Программа самостоятельной познавательной деятельности

Включает подготовку к рубежным и итоговым контрольным работам (зачету), а также выполнение индивидуальных домашних заданий.

Для координации самостоятельной деятельности студента предусмотрены не реже 1 раза в неделю специальные консультации.


^ 6. Текущий и итоговый контроль

Текущий контроль осуществляется в форме ежемесячных рейтинговых контрольных работ.

Итоговый контроль осуществляется с учетом текущего рейтинга и результатов экзамена.

Примеры контрольных заданий на этапе экзамена:

БИЛЕТ №1

  1. . Цифровая обработка сигнала. В чем ее суть?

  2. Какой переходный процесс считается технически оптимальным?

БИЛЕТ №2

  1. Способы регулирования скорости в приводах постоянного тока.

  2. Как приводят к валу двигателя моменты от внешних постоянных и динамических нагрузок? Приведите примеры.


^ 7. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

7.1. Рекомендуемая литература.

а) Основная литература

  1. Онищенко Г.Б. Электрический привод. Учебник для вузов – М.: РАСХН. 2003. 320 с.

  2. Москаленко В.В. Электрический привод: Учеб. пособие для студентов учреждений сред. проф. Образования – М.: Мастерство: Высшая школа, 2000. – 368 с.

  3. Усынин Ю.С. Системы управления электроприводов: Учеб. Пособие. – 2-е изд., испр. и доп. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2004. – 328 с.

  4. Терехов В. М. Системы управления электроприводов: учебник для вузов / В. М. Терехов, О. И. Осипов; под ред. В. М. Терехова. — М.: Академия, 2005. — 301 с.: ил. — (Высшее профессиональное образование. Электротехника) . — Библиогр.: с. 296-297.


б) Дополнительная литература

  1. Михайлов О.П. Автоматизированный электропривод станков и промышленных роботов: учебник для вузов. – М.: Машиностроение, 1990. - 304 с.

  2. Справочник по автоматизированному электроприводу/ Под ред. Елисеева В.А. и Шинянского А.В. – М.: Энергоатомиздат, 1983. - 616с.

  3. Чернов Е.А., Кузьмин В.П. Комплектные электроприводы станков с ЧПУ. г.Горький, 1989 г.

  4. Хорьков К.А., Хорьков А.К. Электромеханические системы. Элементы энергетического канала: Учебное пособие.- Томск: Изд. ТПУ, 1999. – 337с., ил.

  5. Автоматизированный электропривод / Под общ. Ред. Ильинского Н.Ф., Юнькова М.Г. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 544с., ил.

  6. Ключев В.И. Теория электропривода.: Учебник для вузов. -2-е изд. перераб. и доп.- М.: Энергоатомиздат, 2001. 704 с.

  7. Автоматизированный электропривод промышленных установок: Учеб. пособие./ Онищенко Г.Б., Аксенов М.И., Зарицкий М.Н. и др.; М.: РАСХН, 2001. 520 с.

  8. Дементьев Ю.Н. Микропроцессорные средства в автоматизированном электроприводе: Учебное пособие / ТПУ.—Томск: Изд-во ТПУ, 1997.—126 с.

  9. Удут Л.С. Проектирование и исследование автоматизированных электроприводов: Учебное пособие / Л. С. Удут, Н. В. Коян, О. П. Мальцева; Томский политехнический университет.—Томск: Изд-во ТПУ, 2000-100с.:ил.

  10. Герман – Галкин С.Г., Кардонов Г.А. Электрические машины: Лабораторные работы на ПК. – СПб.: Корона принт, 2003. – 256с., ил.

  11. Лившиц В.И. Измерительные преобразователи перемещений в станках с числовым программным управлением: Учебное пособие. – Томск: Изд. ТПИ, 1980.- 88с.

  12. Журнал «Современные технологии автоматизации»

  13. Проектирование металлорежущих станков и станочных систем. Справочник – учебник. Том 2. М. 1995. – 320 с.

  14. Станочное оборудование автоматизированного производства./ Под ред. Бушуева В.В. Том.1. М.: Станкин. 1993.-580с.

  15. Микропроцессорное управление электроприводами станков с ЧПУ/ Э.Л. Тихомиров и др. - М.: Машиностроение, 1990. - 320с.


7.2. Средства обеспечения освоения дисциплины.

Комплекс программных средств компьютеризованной учебно-научной лаборатории кафедры «Автоматизация и роботизация в машиностроении».


^ 8. Материально-техническое обеспечение дисциплины


Персональные компьютеры как средства: настроек регуляторов электропривода; измерения характеристик привода и его элементов; построения моделей электрической и механической подсистем электропривода и их анализа.

Лабораторные комплексы освоения различных элементов электропривода. Разработки кафедры «Автоматизация и роботизация в машиностроении».

Программа составлена в соответствии с Государственным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированных специалистов 657800 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств», специальность 120200 «Металлообрабатывающие станки и комплексы».


Автор: Крауиньш Д.П.


Программа одобрена на заседании кафедры АРМ ИК


(протокол № ____ от «___» _______ 2010 г.).




Скачать 117,76 Kb.
оставить комментарий
Дата28.09.2011
Размер117,76 Kb.
ТипРабочая программа, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх