Рабочая программа дисциплины автоматизированный электропривод направление ооп
| 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. ^ 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 ^
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. ^ 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. ^ 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. ^ В результате изучения дисциплины студент должен: иметь представление:
знать:
уметь:
^ 3. 1 Разделы дисциплины и виды занятий
^ 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:
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:
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:
^ 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. ^
^ 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. ^ 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
БИЛЕТ №2
^ 7.1. Рекомендуемая литература. а) Основная литература
б) Дополнительная литература
7.2. Средства обеспечения освоения дисциплины. Комплекс программных средств компьютеризованной учебно-научной лаборатории кафедры «Автоматизация и роботизация в машиностроении». ^ 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.).
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка: 