Материалы УМК - Автоматика и микропроцессорная техника локомотивов

Description

Учебно-методический комплекс / М.: МИИТ, сост. Космодамианский А.С., 2011. – 37 с.Для студентов специальности 190301 Локомотивы.Комплекс позволит: иметь представление: о предмете, цели, задачах дисциплины и об ее значении для будущей профессиональной деятельности; знать: принципы построения локомотивных автоматических систем управления, регулирования и защиты, в том числе микропроцессорных; основы теории линейных автоматических систем; основы методов определения устойчивости и качества работы, методы и средства, используемые при создании локомотивных автоматических систем; принципы действия, настройки и эксплуатации локомотивных автоматических систем управления, регулирования и защиты, в том числе микропроцессорных. уметь: применять полученные знания при расчете, конструировании и испытаниях автоматических устройств, регуляторов и систем управления, регулирования и защиты; применять полученные знания при настройке и эксплуатации автоматических систем управления, регулирования и защиты, в том числе микропроцессорных; приобрести навыки: практического применения математического пакета Mathcad при решении задач теории линейных автоматических систем; осмысления и анализа полученных результатов.Содержание курса: Основы теории автоматических систем. Фундаментальные принципы построения автоматических систем. Схемы и классы систем. Алгоритмы (законы) работы автоматических регуляторов. Особенности алгоритмов работы автоматических микропроцессорных регуляторов. Режимы работы систем и их элементов. Математические основы теории линейных автоматических систем. Статические характеристики и параметры. Динамические характеристики и параметры. Понятие о типовых динамических линейных звеньях. Особенности математического описания статики и динамики автоматических микропроцессорных регуляторов. Типовые динамические звенья автоматических систем. Пропорциональное звено. Интегрирующее звено. Инерционные звенья. Дифференцирующие звенья. Звенья второго порядка. Звено запаздывания. Дифференциальные уравнения, переходные и частотные функции типовых звеньев. Типовые соединения динамических звеньев. Последовательное соединение. Параллельное согласное соединение. Параллельное встречное соединение. Уравнение динамики и характеристики одноконтурной разомкнутой системы. Уравнение динамики и характеристики одноконтурной замкнутой системы. Частотные функции и характеристики разомкнутых и замкнутых автоматических систем. Передаточные и частотные функции и характеристики автоматических микропроцессорных систем. Примеры составления и преобразования структурных схем тепловозных автоматических систем. Устойчивость и качество работы автоматических систем. Понятия устойчивости и качества. Критерии устойчивости. Устойчивость систем, содержащих последовательно включенные апериодические инерционные звенья. Устойчивость систем, содержащих последовательно включенные апериодические, колебательные и интегрирующие звенья. Влияние на устойчивость и качество работы системы последовательно включенного звена запаздывания. Способы повышения устойчивости и качества работы. Методы оценки качества работы. Моделирование автоматических устройств и систем. Особенности определения устойчивости и показателей качества работы автоматических микропроцессорных систем. Определение устойчивости и качества работы систем с использованием ПЭВМ. Локомотивные автоматические системы регулирования, управления и защиты. Классификация локомотивных автоматических систем управления, регулирования и защиты. Признаки классификации систем и задачи автоматизации локомотивов. Виды локомотивных автоматических систем. Автоматические системы регулирования. Автоматическое регулирование частоты вращения валов энергетических установок. Задачи автоматизации дизель–генераторов и дизель–гидравличесих установок. Функциональные схемы систем регулирования частоты вращения. Статические и динамические характеристики и параметры дизель–генераторов и дизель–гидравличесих установок. Статические и динамические характеристики и параметры автоматических гидромеханических и микропроцессорных регуляторов частоты вращения. Устойчивость, качество работы и настройка автоматических обычных и микропроцессорных систем регулирования частоты вращения. Автоматическое регулирование напряжения тяговых генераторов. Классификация систем регулирования напряжения тяговых генераторов. Схемы систем регулирования напряжения тяговых генераторов постоянного и переменного тока. Статические и динамические характеристики и параметры тяговых генераторов. Статические и динамические свойства автоматических обычных аппаратно–машинных и микропроцессорных регуляторов напряжения. Устойчивость, качество работы и настройка автоматических обычных и микропроцессорных систем регулирования напряжения. Автоматическое регулирование напряжения вспомогательных генераторов. Классификация автоматических систем регулирования напряжения вспомогательных генераторов и предъявляемые к ним требования. Схемы автоматических обычных и микропроцессорных систем регулирования напряжения. Статические и динамические свойства вспомогательных генераторов и регуляторов их напряжения. Принципиальные и структурные схемы, устойчивость и качество работы автоматических обычных и микропроцессорных систем регулирования напряжения вспомогательных генераторов. Автоматическое регулирование температуры теплоносителей энергетических установок. Оптимальные температурные режимы энергетических установок. Классификация и функциональные схемы автоматических систем регулирования температуры и предъявляемые к ним требования. Классификация и схемы систем охлаждения. Статические и динамические свойства систем охлаждения как объектов регулирования температуры. Схемы, статические и динамические свойства автоматических пневмогидравлических и микропроцессорных регуляторов температуры. Принципиальные и структурные схемы, устойчивость, качество работы и настройка автоматических обычных и микропроцессорных систем регулирования температуры. Технико–эксплуатационные показатели автоматических систем регулирования температуры теплоносителей. Автоматическое регулирование давления в пневматических системах локомотивов. Классификация и функциональные схемы автоматических систем регулирования давления в пневматических системах локомотивов и предъявляемые к ним требования. Классификация и схемы пневматических систем локомотивов как объектов регулирования давления. Статические и динамические свойства пневматических систем локомотивов. Схемы, статические и динамические свойства автоматических регуляторов давления. Принципиальные и структурные схемы, устойчивость, качество работы и настройка автоматических обычных и микропроцессорных систем регулирования давления. Автоматическое торможение. Классификация автоматических систем регулирования скорости движения локомотивов при торможении и предъявляемые к ним требования. Статические и динамические свойства локомотива с составом как объекта управления. Статические и динамические свойства автоматических регуляторов скорости поезда при торможении. Определение устойчивости и качества работы автоматических систем регулирования скорости поезда при торможении. Автоматическое регулирование скорости движения локомотива и ведения поезда. Классификация автоматических систем регулирования скорости локомотива и ведения поезда и предъявляемые к ним требования. Статические и динамические свойства автоматических регуляторов скорости и устройств управления поездом при работе локомотива в тяговом режиме. Критерии оптимальности управления локомотивом при автоматическом ведении поезда. Функциональные схемы автоматических систем ведения локомотивов. Программы оптимального ведения поезда и пути их реализации. Схемы программных автоматических систем ведения поезда, поисковых автоматических систем оптимального ведения поезда. Автоматические системы управления. Автоматическое управление тяговыми электродвигателями и передачами мощности. Классификация систем управления тяговыми электродвигателями и передачами мощности и предъявляемые к ним требования. Схемы автоматических систем управления. Статические и динамические свойства тяговых электродвигателей, передач мощности и элементов систем управления ими. Статические и динамические свойства автоматических систем управления. Автоматические системы защиты агрегатов и систем. Автоматическая защита агрегатов и систем. Классификация автоматических систем защиты и предъявляемые к ним требования. Автоматические системы защиты дизеля. Автоматические системы защиты передачи мощности. Автоматические бортовые микропроцессорные системы технической диагностики.