Учебная программа дисциплины «Теоретические основы автоматики и телемеханики»

1

Тема 1. Общие сведения, история и перспективы развития элементов

и систем автоматики и телемеханики

Введение. Краткий очерк развития отечественных и зарубежных средств А и Т, в том числе на ж.д. транспорте. Классификация и общие свойства систем управления. Тенденция развития аппаратных средств систем управления и элементной базы.

Тема 2. Конструкция реле, эксплуатационно-технические требования к реле

Реле и их классификация.  Основные параметры реле.  Эксплуатационно-технические требования к реле. Условные графические изображения реле А и Т на принципиальных электрических схемах. Технические требования, типы и материалы контактов реле, режимы работы контактов. Способы увеличения сроков службы реле. Способы гашения дуги на контактах реле. Конструкция нейтральных, поляризованных и комбинированных реле. Особенности конструкции реле типа РЭЛ, герконовые реле. Конструкция реле переменного тока.  Механическая характеристика реле.

2

2

2

–

10

Кл, У, Сх, ЛМ, МЛ

[1]

[3]

ЗЛ

Тема 3. Временные параметры реле

 Временные параметры реле и способы их изменения. Временные диаграммы.

Тема 4. Бесконтактные релейные элементы

Бесконтактные релейные элементы на основе транзисторных ключей. Релейные элементы на основе тиристоров. Цифровой и аналоговый ключ на полевом транзисторе. Оптоэлектронные ключи.

2

2

2

–

10

Кл, У, Сх, ЛМ, МЛ

[1]

[2]

[4]

[5]

ЗЛ

Тема 5. Измерительные преобразователи

Измерительные преобразователи. Датчики. Потенциометрические измерительные преобразователи. Погрешность, чувствительность потенциометрического измерительного преобразователя. Принципы работы, погрешность, чувствительность тензометрического преобразователя. Индуктивные и емкостные датчики. Принципы работы, погрешность, чувствительность индуктивных и емкостных датчиков.  Принцип действия, характеристики и методы использования датчиков температуры.  Термопары, термосопротивления, термисторы.  Оптоэлектронные датчики. Датчики  ИК излучения. Принцип действия, характеристики и методы использования. Конструкция оптоэлектронных датчиков  ИК излучения применяемых в устройствах железнодорожной автоматики и телемеханики. Система ПОНАБ и методы пирометрических измерений. Принцип действия, характеристики и методы использования датчиков магнитного поля. Магниторезистивные датчики. Датчики на основе эффекта Холла. Магнитоконтактные извещатели (герконы). Датчики скорости на основе эффекта Доплера.  Радиолокационный измеритель скорости.  Основные виды и соотношения мостовых схем. Принцип действия, характеристики и методы использования сельсинов и СКВТ. Датчики применяемые в устройствах ЖАТ.

2

16

Кл, У, Сх,

[1]

[3]

Тема 6. Принципы построения и основные узлы систем телемеханики

 Назначение и принципы построения системы телеуправления, телесигнализации и телеизмерения. Принципы построения комбинированных телемеханических систем. ТУ-ТС и ТУ-ТИ (ТР). Основные функциональные узлы телемеханических систем и их назначение. Способы разделения сигналов ТУ-ТС. Импульсные признаки кодовых комбинаций. Генераторы и защитные узлы телемеханических систем. Классификация распределителей телемеханических систем и принцип действия счетно-матричного распределителя. Использование регистров сдвига в качестве распределителей. Классификация дешифраторов и принципы их действия. Линейные и пусковые устройства телемеханических систем. Назначение и принципы построения шифраторов.

2

16

Кл, У, Сх,

[1]

[3]

Тема 7. Методы селекции и кодирования информации в системах телеуправления

 Виды селекции, используемой в ТУ-ТС.  Основные понятия кодирования и особенности кодов, используемых в телемеханических системах на транспорте и в энергетике. 

2

4

Кл, У, Сх,

[1]

[3]

Тема 8. Основы теории автоматического управления

Элементы структуры систем управления. Классификация систем автоматического регулирования. Принцип комбинированного управления. Принцип управления по возмущению.  Принцип управления по отклонению. Принцип адаптивного управления. Дифференциальные уравнения динамики линейных систем и операторный метод изображения этих уравнений. Статические и динамические характеристики САР. Частотные и переходные характеристики типовых звеньев САР. Виды и передаточные функции типовых звеньев САР. Определение параметров типовых звеньев САР по логарифмическим частотным и переходным характеристикам. Виды соединений звеньев САР и правила их эквивалентного преобразования.

2

2

14

Кл, У, Сх,

[1]

[3]

Тема 9. Показатели качества и устойчивость систем автоматического управления

Показатели качества линейных САР и методы их улучшения. Понятие устойчивости САР. Алгебраические критерии устойчивости линейных САР.  Частотные критерии устойчивости линейных САР. Метод Найквиста. Метод Найквиста – Михайлова. Запас устойчивости и количественная оценка запаса устойчивости.

2

8

Кл, У, Сх,

[1]

[3]

Тема 10. Импульсные и нелинейные системы автоматического управления

Импульсные и нелинейные системы автоматического управления. Методы моделирования для анализа нелинейных САР. Вычислительные устройства для выполнения нелинейных алгебраических операций

2

Кл, У, Сх,

[1]

[3]

Баллы

Показатели оценки

1

(один)

Отсутствие знаний и компетенций в вопросах основ систем автоматики и телемеханики; фундаментальных понятий организации и построение элементов и систем; отказ от ответа.

2

(два)

Фрагментарные знания  в вопросах основ систем автоматики и телемеханики, фундаментальных понятий организации и построения систем и элементов