Управление техническими системами
| скачать МПС РОССИИ РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ Одобрено кафедрой Строительные и дорожные машины и оборудование УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИМИ СИСТЕМАМИ Рабочая программа для студентов 5 курса специальности 170900. Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование Москва - 1998 Рабочая программа по дисциплине Управление техническими системами составлена в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования. 1. Цели и задачи дисциплины 1.1. Цель преподавания дисциплины Предметом изучения дисциплины является общая методика анализа и синтеза функциональных, структурных схем и элементов систем автоматического управления машин и оборудования и способы их практической реализации. Цель учебной дисциплины состоит в том, чтобы на основе изучения теории автоматического управления, принципа действия, конструктивных особенностей и области применения устройств автоматики, методов их построения, эксплуатации и ремонта студент научился проектировать, внедрять и эксплуатировать системы автоматического управления применительно к строительно-путевым и погрузочно-разгрузочным машинам и оборудованию. 1.2. Задачи изучения дисциплины. Изучив дисциплину, студент должен: 1.2.1. Знать: - основы автоматики и робототехники; - системы автоматического регулирования, управления и контроля; - системы и средства автоматизации управления строительно-путевыми и погрузочно-разгрузочными машинами и оборудованием; - элементарную автоматику машин и оборудования, общие принципы применения систем и средств автоматизации управления машинами; - способы измерения электрических и неэлектрических величин; - основные направления и перспективы развития автоматики машин и оборудования; - основы конструирования и применения роботов. 1.2.2. Уметь: - выполнять проектно-конструкторские и расчетные работы, работы при разработке технических заданий на системы и средства автоматизации управления машинами и оборудованием; - проводить эксплуатационные испытания разрабатываемых систем и средств автоматики; - применять методы и средства технического обслуживания и ремонта средств автоматики машин; - оценивать уровень автоматизации производственных процессов; - эксплуатировать современные средства автоматического контроля технического состояния машин, технологических процессов, качества выпускаемой продукции и материалов; - определять экономическую эффективность автоматизации машин, оборудования и роботов; 1.2.3. Иметь представление: - о технологии производства современных средств автоматики и роботов; - о методах проведения специальных измерений в устройствах автоматики; - о современных средствах автоматического сбора, обработки и передачи информации, управляющих информационно-вычислительных системах. 2. Содержание дисциплины 2.1. Введение в специальность. Управление техническими системами - объективная необходимость научно-технического прогресса. Краткий исторический обзор развития автоматизации управления техническими системами в нашей стране и за рубежом. Основные направления и перспективы развития систем автоматизации путевых, подъемно-транспортных, строительных и дорожных машин и оборудования. Роботизация и гибкие автоматизированные производства в строительстве. Экономическая эффективность применения автоматизированных систем и средств автоматики. Задачи дисциплины и ее связь с другими дисциплинами специальности. 2.2. Основные понятия, определения и характеристики систем автоматического управления, регулирования и контроля (защиты) Механизация. Автоматизация. Автоматика. Функции систем автоматики. Классификация систем автоматики. Автоматический контроль (защита). Автоматическое регулирование. Система управления. Контур управления. Алгоритм управления. Элементарное звено. Элементарная операция. Структурная и функциональная схемы измерительного устройства. Условные графические и буквенно-цифровые обозначения в электрических схемах. 2.3. Основы теории автоматического управления. Классификация систем автоматического управления (САУ). Разомкнутые и замкнутые САУ. Установившийся и переходный режимы работы САУ. Управление динамики, динамическая и частотная характеристики САУ и ее элементов. Динамические звенья. Структурные схемы. Анализ САУ в установившемся режиме. Анализ устойчивости и качества САУ. Цифровые САУ. 2.4. Системы телемеханики и передачи данных. Сигналы и структурные единицы телемеханической системы. Основы селекции сигналов. Способы управления и контроля объектов на расстоянии. Телеизмерение. Телеуправление. 2.5. Элементы и устройства САУ. Элементы автоматики, признаки их классификации. Статистическая характеристика элементов автоматики. Линейные и нелинейные элементы. Прямые и обратные связи между элементами. Элементы и устройства для приема информации. Датчики. Измерительные схемы. Реле, контакторы и магнитные пускатели. Синхронная передача информации на сельсинах. Усилительные устройства: электронные, магнитные, электромагнитные, пневматические, гидравлические и комбинированные. Основные характеристики усилителей. Исполнительные устройства. Электродвигатели. Электромагниты. Гидродвигатели. Регистрирующие приборы. Самопишущие приборы. Электронный осциллограф. Цифровые измерительные приборы. 2.6. Автоматизация подъемно-транспортных и строительно-дорожных машин. 2.6.1. Система автоматического контроля строительно-путевых и погрузочно-разгрузочных машин и оборудования. Структурные схемы и элементный состав. Функциональные схемы контролирующих систем со световыми и звуковыми сигнализаторами. Мнемосхемы. Устройство для автоматического учета работы грузоподъемных кранов, складских комплексов, строительных, путевых машин, транспортных средств, технологического оборудования. Принципиальные схемы измерения параметров механических, гидравлических, пневматических приводов машин с регистрирующими и самопишущими приборами. Устройства автоматического контроля параметров железнодорожного пути. Автоматические устройства технического диагностирования элементов машин и оборудования. Телемеханические системы контроля. 2.6.2. Системы автоматического управления машинами и оборудованием по жесткой программе. Дистанционное управление. Структурная схема. Устройства жесткого программирования по времени и по положению звеньев механизмов. Автоматизация пуска, остановки и реверсирования механизмов строительно-путевых и погрузочно-разгрузочных машин с электроприводом. Программное управление поточными линиями для сборки рельсошпальной решетки, изготовление железобетонных изделий, сварки рельсов в плети. Штабалеры с жестким программированием технологического цикла. 2.6.3. Системы автоматической защиты и блокировки. Роль защиты и блокировки в обеспечении надежности машин и оборудования, безопасности складских, строительных, путевых работ. Структурная схема и элементный состав. Контактные и бесконтактные логические устройства блокировки. Технологическая блокировка цепочки механизмов в путевых погрузочно-разгрузочных машинах, транспортирующих линиях. Защита автоматизированного электропривода и гидропривода строительно-путевых и погрузочно-разгрузочных машин от перегрузок. Приборы безопасной эксплуатации кранов. Автоматические устройства электробезопасности. 2.6.4. Система автоматического регулирования машин и оборудования. Структурная схема и элементный состав. Стабилизирующие и следящие системы автоматического регулирования. Пропорциональные и интегральные регуляторы систем автоматики. Автоматическое регулирование режимов работы строительных машин и оборудования. Автоматизация профилировочных работ по механическим и лучевым копирам. Автоматизация транспортных средств. Автоматическая стабилизация скорости движения, температуры, нагрузок в механизмах строительно-путевых и погрузочно-разнрузочных машин, технологическом оборудовании предприятий стройиндустрии. Применение микропроцессоров в автоматическом регулировании машин и оборудования. 2.6.5. Адаптивные системы автоматического управления строительно-путевыми машинами и оборудованием. Структурная схема и элементный состав. Адаптивные система автоматического управления как основа создания гибких автоматизированных производств в транспортном строительстве и на железнодорожном транспорте. Автоматизированные склады. Экстремальные и самонастраивающиеся системы автоматического управления в строительных машинах. Схемы автоматического управления приводами роторных экскаваторов, вибрационных машин, технологических линий, обеспечивающие оптимальную выработку. Роль вычислительных машин в адаптивных системах автоматики. 2.7. Управление манипуляторами и роботами. Место и роль роботов строительном производстве и на погрузочно-разгрузочных работах. Основные параметры роботов. Конструктивные особенности подъемно-транспортных и строительных роботов. Системы управления манипуляторами и роботами. 3. Примерный перечень лабораторных занятий: Проверка, исследование и настройка датчиков, усилителей, преобразователей, исполнительных элементов систем автоматики. Исследование работы систем дистанционной передачи информации. Исследование работы программного управления с реле времени и программным командоаппаратом. Исследование динамических характеристик пропорциональных и интегральных регуляторов (электронного, гидравлического, пневматического, механического). Сборка схем систем автоматического управления и их испытание (регулирование). Исследованные работы строительного (промышленного) робота. Исследование устойчивости и качества систем автоматического регулирования с помощью ЭВМ (АВМ). 4. Перечень литературы. 4.1. Обязательная Мачульский И.И. и др. Робототехнические системы и комплексы на ж.д. транспорте. Учебник для вузов. - М.: Транспорт, 1998, 28 с. Автоматика и автоматизация производственных процессов в строительстве и путевом хозяйстве. Учебник. Под. ред. д.т.н., проф. В. Ф. Яковлева. - М.: Транспорт, 1990, 280 с. Е. И. Юревич, Основы робототехники. Л.: Машиностроение, 1985; 273 с. 4.2. Рекомендуемая. Исаев К. С. и др. Основы автоматизации транспортного строительства. М.; Транспорт, 1978, 263 с. Емельянов А.И., Капник О. В. Проектирование систем автоматизации технологических процессов. - М.: Энерготомиздат, 1983, 400 с. Вогданов К.Л., Зеленов И.В. Основы автоматизации работы строительных машин. - М.: Стройиздат, 1976, 175 с. Справочник по средствам автоматики. Под. Ред. В.Э. Низе и И.В. Антика. - М.: Энергоатомиздат, 1983, 504 с. Механизация и автоматизация транспортного строительства. Под. ред. д.т.н. проф. К.С.Исаева. - М.: Транспорт, 1990. Программу разработали: к.т.н., проф. Соколов В.С., к.т.н., доц. Еремин В.П.
|
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка: 