373

2

УДК 62-192:52

Автоматика и телемеханика: методические указания для самостоятельной

работы студентов по направлению подготовки 23.03.01 – "Технология транс-

портных процессов" для очной и заочной форм обучения / А.А. Грибанов; М-во

образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воронеж, 2016. – 8 с.

Печатается по решению редакционно-издательского совета ВГЛТУ

Рецензент: д.т.н., профессор, зав. кафедрой электротехники и автоматики ФГБОУ ВО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I» Афоничев Д.Н.

3

1. Введение

Учебным планом по направлению подготовки бакалавра 23.03.01 – "Технология транспортных процессов" предусмотрено изучение курса «Автоматика

ителемеханика».

Врезультате освоения дисциплины студент должен:

–знать: методологические основы функционирования САУ; основные методы анализа САУ во временной и частотных областях, принципы работы передающих и приемных устройств информации систем телемеханики;

–уметь: оценивать статистические и динамические характеристики; рассчитывать основные качественные показатели САУ, выполнять анализ ее устойчивости, читать схемы автоматического управления существующих автоматических установок и объектов; проводить обоснованный выбор элементов автоматики с учетом условий их эксплуатации; использовать навигаторы и навигационные программы;

–владеть: навыками построения систем автоматического управления и телемеханических систем.

2.Общие указания

Методические указания предназначены для бакалавров 3-го курса (5-й семестр) очного обучения. Объем дисциплины и виды учебной работы по семестрам приведены в табл. 1.

Таблица 1 – Объем дисциплины и виды учебной работы

4

Цель лекций – дать основные направления по наиболее сложным разделам дисциплины, а также изложить материал по новейшим достижениям, не получившим достаточного освящения в учебной литературе.

Обзорный характер лекций не дает основание рекомендовать их в качестве единственного источника при подготовке к зачету.

Лабораторные занятия посвящены изучению систем автоматики и телемеханики при автоматизированном управлении дорожным движением.

3. Содержание разделов дисциплины Раздел 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СИСТЕМАХ АВТОМАТИКИ И

УПРАВЛЕНИЯ Понятие автомата и автоматической системы регулирования (АСР).

Уравнения и характеристики АСР и их элементов. Сущность автоматического управления. Структурные схемы систем автоматики. Передаточные функции типовых динамических звеньев АСР. Устойчивость АСР и качество процесса регулирования. Промышленные регуляторы.

Раздел 2. ЦИФРОВАЯ АВТОМАТИКА Принципы построения современных ЭВМ. Обобщенная структурная схе-

ма ЭВМ. Состав устройств, их назначение и взаимодействие. Системы счисления, применяемые в ЭВМ, их характеристика. Формы представления числовой и алфавитной информации в ЭВМ. Алгебра высказываний, таблицы истинности. Основные логические операции и функции.

Раздел 3. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА СИСТЕМ АВТОМАТИКИ Воспринимающие элементы систем автоматики транспортных средств

(ТС): путевые выключатели, датчики перемещения, датчики измерения скорости ТС радиолокационные, датчики температуры, фотодатчики, сельсины. Электрические, пневматические, гидравлические исполнительные механизмы. Электродвигатели как элементы автоматики. Системы автоматики в автомобилях. Системы автоматического управления автомобилем. Адаптивный круиз контроль. Система помощи движению по полосе. Система автоматической парковки. Система распознавания дорожных знаков.

Раздел 4. СРЕДСТВА И СИСТЕМЫ ТЕЛЕМЕХАНИКИ Общие сведения о телемеханике. Пункт управления. Контролируемый

пункт. Проводные и беспроводные каналы связи. Современные стандарты связи. Системы телесигнализации, телеуправления и телеизмерения. Модуляция и

5

демодуляция. Глобальные системы позиционирования и контроля GPS и ГЛОНАСС. Автоматизированные системы управления дорожным движением (АСУДД) в городах.

4. Лабораторные занятия

Перечень лабораторных работ по курсу для студентов очного обучения представлен в табл.2.

Таблица 2 – Перечень лабораторных работ

Часть материала курса вынесена на самостоятельное изучение бакалавров. Темы этой работы представлены в табл.3.

Таблица 3 – Перечень вопросов, выносимых на самостоятельное изучение

6

Контроль самостоятельной работы бакалавров осуществляется преподавателем. Контроль качества освоения дисциплины проводится посредством текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации обучающихся. Результаты контроля отражаются в баллах модульно-рейтинговой системы оценки знаний бакалавра.

После прослушивания курса лекций, выполнения лабораторных работ бакалавр допускается к сдаче экзамена. Контрольные вопросы к экзамену для бакалавров очного обучения приведены ниже.

6.Контрольные вопросы

1.Понятие автомата. Классификация автоматов по внешним признакам.

2.Классификация автоматических систем по характеру внутренних процессов.

3.Программное регулирование.

4.Понятие передаточной функции.

5.Частотные характеристики систем управления (АЧХ и ФЧХ).

6.Усилительные звенья и звенья чистого транспортного запаздывания.

7.Апериодические инерционные звенья первого и второго порядков.

8.Законы регулирования и типы регуляторов.

9.Устойчивость автоматических систем регулирования (АСР).

10.Критерий устойчивости Найквиста-Михайлова.

11.Элементы электрических схем автоматики.

12.Датчики измерения температуры. Термометр сопротивления, термопара. 13. Датчики измерения температуры бесконтактные. Пирометр, тепловизор 14.Детекторы транспорта.

15.Индуктивные датчики.

16.Емкостные датчики.

17.Ультразвуковые датчики.

18.Фотоэлектрические (оптические) датчики.

19.Основы цифровой автоматики.

20.Логические функции И, И-НЕ.

21.Логические функции ИЛИ, ИЛИ-НЕ.

22.Логическая функция НЕ.

23.Автоматический электропривод. Реверсивный и нереверсивный пуск двигателя.

7

24.Система автоматического управления автомобилем от Google.

25.Система адаптивного круиз-контроля.

26.Система помощи движения автомобиля по полосе.

27.Система распознавания дорожных знаков.

28.Система SARTRE.

29.Система автоматической парковки.

30.Основные сведения о телемеханике и области ее использования. 31.Двухуровневая телемеханическая система. Понятие пункта управления и

контролируемого пункта.

32.Двухуровневая телемеханическая система. Телеизмерение, телеуправление, телесигнализация в телемеханике.

33.Структура системы телеизмерения.

34.Системы глобального позиционирования и контроля. Общие сведения. 35.Система глобального позиционирования и контроля GPS.

36.Система глобального позиционирования и контроля ГЛОНАСС. 37.Определение местоположения в системах GPS и ГЛОНАСС. Время старта

приемника. Альманах и эфемериды. 38.Спутниковый мониторинг транспорта.

39.Автоматизированные системы управления дорожным движением. Детекторы транспорта.

40.Автоматизированные системы управления дорожным движением. Дорожный контроллер. Центральный управляющий пункт.

Библиографический список

Основная литература

1.Горюнов, А. Г. Телеконтроль и телеуправление [Электронный ресурс]: учеб. пособие / А. Г. Горюнов, С. Н. Ливенцов, Ю. А. Чурсин - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010. - ЭБС "Единое окно"

2.Водовозов, А. М. Элементы систем автоматики [Текст]: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / А.М. Водовозов. – М.: Издательский центр «Ака-

демия», 2006. – 224 с.

Дополнительная литература

3.Петровский, В. С. Автоматизация технологических процессов и производств лесопромышленного комплекса [Текст] : доп. УМО вузов по образованию в обл. автоматизир. машиностроения (УМО АМ) в качестве учеб. / В. С. Петровский; ВГЛТА. – Воронеж, 2011. – 400 с. – Электронная версия в ЭБС ВГЛТА; ЭБС "Лань".

4.Данилов, А. Д. Технические средства автоматизации [Текст] : доп. УМО вузов по образованию в обл. автоматизир. машиностроения (УМО АМ) в каче-

8

стве учеб. пособия / А. Д. Данилов; ВГЛТА – Воронеж, 2007. – 340 с. – Электронная версия в ЭБС ВГЛТА.

5. Грибанов, А. А. Автоматика и телемеханика [Электронный ресурс] : методические указания к лабораторным работам для студентов по направлению подготовки 23.03.01 - Технология транспортных процессов / А. А. Грибанов ; А. А. Грибанов; ВГЛТУ. - Воронеж, 2016. - 58 с. // ЭБС ВГЛТУ.

Грибанов Андрей Анатольевич

Автоматика и телемеханика

Методические указания для самостоятельной работы по направлению

подготовки бакалавра 23.03.01 – "Технология транспортных процессов" для оч-

ной формы обучения

Редактор С.Ю. Крохотина

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»