- •Введение
- •Часть 1. Основы теории автоматического управления
- •Глава 1. Принципы построения автоматизированных производств
- •1.1. Автоматизация производства
- •1.2. Основные термины и определения автоматизированных производств
- •1.3. Конструкторская документация - схемы систем автоматики
- •Глава 2. Принципы построения сау и режимы ее работы
- •2.1. Фундаментальные принципы управления
- •2.2. Основные виды сау
- •Глава 3. Режимы работы сау
- •3.1. Статические режимы работы сау
- •3.1.1. Статические характеристики
- •3.1.2. Статическое и астатическое регулирование
- •3.2. Динамический режим сау
- •3.2.1. Уравнение динамики сау
- •3.2.2. Передаточная функция
- •3.2.3. Элементарные динамические звенья
- •3.3. Структурные схемы в сау
- •Глава 4. Временные характеристики сау
- •4.1. Понятие временных характеристик
- •4.2. Переходные характеристики элементарных звеньев
- •4.2.1. Безынерционное (пропорциональное, усилительное) звено
- •4.2.2. Интегрирующее (астатическое) звено
- •4.2.3. Инерционное звено первого порядка (апериодическое)
- •4.2.4. Инерционные звенья второго порядка
- •4.2.5. Дифференцирующее звено
- •4.2.6. Запаздывающее (чистого или транспортного запаздывания) звено
- •Глава 5. Частотные характеристики сау
- •5.1. Понятие частотных характеристик
- •5.2. Частотные характеристики типовых звеньев
- •5.2.1. Безынерционное звено
- •5.2.2. Интегрирующее звено
- •5.2.3. Апериодическое звено
- •5.2.4. Правила построения чх элементарных звеньев
- •5.3. Частотные характеристики разомкнутых одноконтурных сау
- •Глава 6. Законы регулирования и качество сар
- •6.1. Характеристики объекта управления
- •6.2. Законы регулирования
- •6.3. Понятие устойчивости системы
- •6.4. Основные условия устойчивости
- •6.5 Частотные критерии устойчивости сау
- •6.6 Качество регулирования сау
- •6.7 Синтез и коррекция сар
- •Часть 2. Технические средства автоматики
- •Глава 7. Элементная база устройств автоматики
- •7.1. Элементная база автоматики
- •7.2. Аналоговые схемы устройств автоматики
- •Глава 8. Цифровые схемы автоматики
- •8.1. Комбинационная логика
- •8.2. Элементы комбинационных логических устройств
- •8.3. Цифровые автоматы
- •Глава 9. Датчики параметров технологического процесса
- •9.1. Характеристики датчиков
- •9.2. Чувствительные элементы датчиков
- •9.2.1. Механические чувствительные элементы датчиков
- •9.2.2. Потенциометрические чувствительные элементы
- •9.2.3. Тензочувствительные элементы
- •9.2.4. Индуктивные чувствительные элементы
- •9.2.5. Индукционные чувствительные элементы
- •9.2.6. Емкостные чувствительные элементы
- •9.2.7. Пьезоэлектрические чувствительные элементы
- •9.2.7. Фотоэлектрические чувствительные элементы
- •9.2.8. Элементы, чувствительные к температуре
- •Глава 10. Принципиальные схемы датчиков
- •10.1. Датчики температуры
- •10.2. Датчики перемещений
- •10.3. Термоанемометр постоянной температуры
- •10.4. Датчик давления с ёмкостным преобразователем
- •10.5. Датчик влажности газов
- •10.6. Датчики, использующие фотоэлектрические элементы
- •Глава 11. Задающие, сравнивающие и усилительные устройства сар
- •11.1. Задающие устройства
- •11.2. Сравнивающие устройства
- •11.3. Усилители
- •Глава 12. Исполнительные устройства автоматики
- •Глава 13. Микропроцессорные средства и их использование в автоматике
- •13.1. Базовые средства микропроцессорной техники
- •13.2. Системы сбора информации с датчиков на базе микроЭвм
- •Глава 14. Программируемые регуляторы
- •Список терминов
- •- Преобразования
- •Список используемой литературы
- •Мичуринский государственный аграрный университет
- •393760, Тамбовская обл., г.Мичуринск, ул. Интернациональная, 101,
- •Лабораторный Практикум
- •«Автоматика»
- •110302 « Электрификация и автоматизация сельского хозяйства»,
- •110303 – «Механизация переработки сельскохозяйственной продукции»,
- •110304 – «Технология обслуживания и ремонта машин в апк»
- •Рецензент:
- •Содержание
- •Общие сведения
- •Выпрямительный диод
- •Стабилитрон
- •Полупроводниковые выпрямители
- •3. Описание лабораторного стенда
- •4. Рабочее задание
- •5. Контрольные вопросы
- •Рабочая точка транзисторного каскада
- •Работа транзисторного каскада в режиме малого сигнала
- •3. Описание лабораторного стенда
- •4. Рабочее задание
- •5. Контрольные вопросы
- •Схемы с оу, охваченные обратной связью
- •Инвертирующий усилитель
- •Неинвертирующий усилитель
- •Дифференциальный усилитель
- •Суммирующая схема
- •Интегрирующая схема
- •Дифференцирующая схема
- •3. Описание лабораторного стенда
- •4. Рабочее задание
- •5. Контрольные вопросы
- •Однопороговый компаратор
- •Гистерезисный компаратор
- •3. Описание лабораторного стенда
- •4. Рабочее задание
- •5. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №5 Исследование цифровых систем
- •1. Цель работы
- •Сведения необходимые для выполнения работы
- •Логические элементы
- •Дешифраторы
- •Мультиплексоры
- •Триггеры
- •Счетчики
- •3. Рабочее задание
- •4. Контрольные вопросы
- •Литература
- •Методические указания по выполнению лабораторных работ
- •Цель работы
- •Общие сведения
- •Описание лабораторного стенда
- •Указания по выполнению работы
- •Содержание отчета
- •Цель работы
- •Оборудование и приборы лабораторного стенда
- •Общие сведения
- •Указания по выполнении работы
- •Содержание отчета
- •Рекомендуемая литература
- •Контрольные вопросы
- •Цель работы
- •Общие понятия
- •Оборудование и приборы лабораторного стенда
- •Указания по выполнению работы
- •Содержание отчета
- •Рекомендуемая литература
- •Контрольные вопросы
- •Цель работы
- •Общие сведения
- •Оборудование и приборы лабораторного стенда
- •Указания по выполнению работы
- •Рекомендуемая литература
- •Контрольные вопросы
- •Цель работы
- •Общие сведения
- •Описание лабораторного стенда
- •Указания и порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Рекомендуемая литература
- •Контрольные вопросы
- •Практикум по основам автоматики
- •110302 « Электрификация и автоматизация сельского хозяйства»,
- •110303 – «Механизация переработки сельскохозяйственной продукции»,
- •110304 – «Технология обслуживания и ремонта машин в апк»
- •Рецензент:
- •Содержание
- •Выбор варианта задания
- •1. Преобразователи и усилители электрических сигналов
- •2. Исполнительные устройства и электропривод
- •Автоматика
- •Рецензент:
- •1. Цели и задачи курса
- •2. Объем и содержание курса
- •3. Вопросы контрольного задания
- •Номера вопросов контрольного задания.
- •4. Выполнение контрольного задания
- •5. Литература
- Преобразования
принципиальные
функциональные
монтажные
соединения
подключения
общие
Счетчик
Т
ТАУ
Термоанемометр
Термосопротивление
Тиристор
транзистор:
- биполярный
- полевой
Триггер
У
Удаленные системы сбора
Управление:
- автоматическое
- автоматизированное
- объект
- цель
Усилитель:
- гидравлический
- дифференцирующий
- инвертирующий
- интегрирующий
- масштабирующий
- не инвертирующий
- операционный
- пневматический
- суммирующий
Устойчивость САР:
- условия устойчивости
- алгебраические
- частотные
- Гурвица
- Ляпунову
- Михайлова
- Найквиста
- Рауса
Устройство:
- сравнивающее
- возведения в квадрат
- извлечения корня
- умножения – деления
- зоны нечувствительности
- гистерезиса
- люфта
- насыщения
- ПЗУ
- ППЗУ
- МПР-51
- коптильной камеры
- сушилки древесины
- пастеризатора молока
- ТРМ4
Уравнение:
- динамики
Уровень автоматизации
Ф
Фоторезистор
Функция:
- передаточная
- переключательная
Функциональная:
- схема
- звено
Х
Характеристика:
- диапазон измерений
- статическая
- точность измерений
- чувствительность
- разрешающая способность
- время успокоения
- быстродействие
- выходная мощность
- выходное сопротивление
Характеристическое уравнение
- полином
- корни
Ц
Цифровые автоматы
Ч
Частотные характеристики САУ:
- частотная передаточная функция
- вещественная ЧХ (ВЧХ)
- мнимая ЧХ (МЧХ)
- амплитудная ЧХ (АЧХ):
- фазовая ЧХ (ФЧХ).
- амплитудно - фазовую частотная (АФЧХ)
- логарифмические частотные (ЛЧХ)
- логарифмическая амплитудная ЧХ (ЛАЧХ) L( )
- логарифмическая фазовая ЧХ (ЛФЧХ) ( )
Чувствительные элементы:
- параметрические
- генераторные
- механические
- потенциометрические
- тензочувствительные
- индуктивные
- индукционные
- емкостные
- пьезоэлектрические
- фотоэлектрические:
- с внешним фотоэффектом
- с внутренним фотоэффектом
- фоторезистор
- вентильным фотоэффектом
- фотодиод
- диодные оптроны
- зарядовой связью (ПЗС):
- линейка
- матрица
- покадровым переносом
- МОП-структура
- температурные:
- биметаллический
- тепломеханический
Э
Элемент:
- мажоритарный
Список используемой литературы
1. Автоматизация и производство N1…21. Бесплатное информационное обозрение фирмы ПО ОВЕН, г. Москва, 2000-2005.
2. Бородин И.Ф., Недилько Н.М. Автоматизация технологических процессов.-М.: Агропромиздат, 1986.
3. Интегральные датчики: Учебник для вузов / В.Д. Вавилов; Нижегород. гос. техн. ун - т. Н. Новгород, 1999. 364 с.
4. Практикум по автоматике. Математическое моделирование САР. Под ред. Б.А.Карташова.- М.: Колос С, 2004.- 184с.: ил.
5. Проектирование автоматизированных участков и цехов: Учеб. для машиностроит. спецвузов/ В.П.Вороненко, В.А.Егоров, М.Г.Косов и др. Под ред. Ю.М.Соломенцева.- 3-е изд., стер.- М.: Высш. шк., 2003.- 272с.: ил.
6. Радиотехника: Энциклопедия/ Под ред. Ю.Л.Мазора, Е.А.Мачусского, В.И.Правды.- М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2002.-944с.
7. Г.Г.Сазонов. Основы теории автоматического управления (ТАУ) (для студентов-технологов).- М.: Издательство «Истек», 2003, - 100с.
8. Средства автоматики и телемеханики/ Н.И. Бохан, И.Ф. Бородин, Ю.В. Дробышев и др. М.: Агропромиздат, 1992.-351 с.: ил. – (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений).
9. Теория автоматического управления. /Под ред. Воронова А.А.-М.; Высш. шк., 1986 – 367 с.
10. Шавров А.В., Коломиец А.П. Автоматика. – М.:Колос,1999.-264с.: ил.- (Учебники и учеб. пособия для высших учебных заведений).
Содержание
Введение………………………………………………………………………………. |
3 |
Часть 1. Основы теории автоматического управления……………………… |
5 |
Глава 1. Принципы построения автоматизированных производств……… |
5 |
1.1. Автоматизация производства.………………………………………………. |
5 |
1.2. Основные термины и определения автоматизированных производств…. |
11 |
1.3. Конструкторская документация - схемы систем автоматики……………… |
13 |
Глава 2. Принципы построения САУ………………………………………… |
17 |
2.1. Фундаментальные принципы управления…………………………............... |
17 |
2.2. Основные виды САУ…………………………………………………………. |
24 |
Глава 3. Режимы работы САУ…………………………………………………. |
27 |
3.1. Статические режимы работы САУ…………………………………............... |
27 |
3.1.1. Статические характеристики………………………………………………. |
27 |
3.1.2. Статическое и астатическое регулирование………………………………. |
30 |
3.2. Динамический режим САУ…………………………………………............... |
33 |
3.2.1. Уравнение динамики……………………………………………………….. |
33 |
3.2.2. Передаточная функция……………………………………………............... |
35 |
3.2.3. Элементарные динамические звенья……………………………………… |
36 |
3.3. Структурные схемы в ТАУ………………………………………………….. |
37 |
Глава 4. Временные характеристики САУ…………………………………… |
44 |
4.1. Понятие временных характеристик…………………………………………. |
44 |
4.2. Переходные характеристики элементарных звеньев………………………. |
45 |
4.2.1. Безинерционное (пропорциональное, усилительное) звено………............. |
45 |
4.2.2. Интегрирующее (астатическое) звено…………………………………….. |
46 |
4.2.3. Инерционное звено первого порядка (апериодическое)…………………. |
48 |
4.2.4. Инерционные звенья второго порядка……………………………………. |
50 |
4.2.5. Дифференцирующее звено…………………………………………………. |
51 |
4.2.6. Запаздывающее (чистого или транспортного запаздывания) звено…….. |
52 |
Глава 5. Частотные характеристики САУ…………………………………… |
56 |
5.1. Понятие частотных характеристик…………………………………............... |
56 |
5.2. Частотные характеристики типовых звеньев……………………………….. |
59 |
5.3. Частотные характеристики разомкнутых одноконтурных САУ…………… |
63 |
Глава 6. Законы регулирования и качество САР……………………………. |
66 |
6.1. Характеристика объекта управления………………………………............... |
66 |
6.2. Законы регулирования………………………………………………... ……... |
68 |
6.3. Понятие устойчивости системы……………………………………............... |
77 |
6.4. Основные условия устойчивости……………………………………………. |
79 |
6.5.Частотные критерии устойчивости САУ…………………………………….. |
86 |
6.6. Качество регулирования САУ……………………………………………….. |
92 |
6.7. Синтез и коррекция САР……………………………………………............... |
95 |
Часть 2. Технические средства автоматики………………………………….. |
99 |
Глава 7. Элементная база устройств автоматики…………………………… |
99 |
7.1. Элементная база автоматики………………………………………………… |
99 |
7.2. Аналоговые схемы устройств автоматики…………………………………. |
103 |
Глава 8. Цифровые схемы автоматики……………………………………….. |
118 |
8.1. Комбинационная логика……………………………………………………… |
118 |
8.2. Элементы комбинационных логических устройств…………………............. |
119 |
8.3. Цифровые автоматы…………………………………………………............... |
124 |
Глава 9. Датчики параметров технологического процесса………………… |
128 |
9.1. Характеристики датчиков……………………………………………………. |
128 |
9.2. Чувствительные элементы датчиков………………………………………… |
131 |
9.2.1. Механические чувствительные элементы датчиков……………………… |
132 |
9.2.2. Потенциометрические чувствительные элементы………………………. |
134 |
9.2.3. Тензочувствительные элементы…………………………………………… |
135 |
9.2.4. Индуктивные чувствительные элементы…………………………………. |
137 |
9.2.5. Индукционные чувствительные элементы………………………............... |
138 |
9.2.6. Емкостные чувствительные элементы…………………………………….. |
140 |
9.2.7. Фотоэлектрические чувствительные элементы…………………............... |
142 |
9.2.8. Элементы, чувствительные к температуре………………………………... |
148 |
Глава 10. Принципиальные схемы датчиков………………………………... |
153 |
10.1. Датчики температуры……………………………………………………….. |
153 |
10.2. Датчики перемещений………………………………………………………. |
154 |
10.3. Термоанемометр постоянной температуры………………………………... |
155 |
10.4. Датчик давления с ёмкостным преобразователем………………………… |
157 |
10.5. Датчик влажности газов…………………………………………………….. |
157 |
10.6. Датчики, использующие фотоэлектрические элементы………………….. |
159 |
10.7. Основные требования к датчикам, применяемым в сельскохозяйственном производстве……………………………………………. |
161 |
Глава 11. Задающие и сравнивающие устройства САР…………………….. |
164 |
11.1. Задающие устройства………………………………………………………. |
164 |
11.2. Сравнивающие устройства…………………………………………………. |
167 |
11.3. Усилители…………………………………………………………................ |
169 |
Глава 12. Исполнительные устройства автоматики……………………….. |
174 |
|
|
Глава 13. Микропроцессорные средства и их использование в автоматике…………………………………………………………………………. |
186 |
13.1. Базовые средства микропроцессорной техники…………………………… |
186 |
13.2. Системы сбора информации с датчиков на базе микроЭВМ……………. |
194 |
Глава 14. Программируемые регуляторы…………………………………… |
198 |
Список терминов…………………………………………………………............... |
215 |
Список литературы……………………………………………………………….. |
219 |
Технический редактор – О.А. Прохорович
Отпечатано в типографии ФГОУ ВПО МичГАУ
Подписано в печать 10.06.06. г. Формат 60х84 1/16,
Бумага офсетная № 1. Усл.печ.л. 12,7 Тираж экз. Ризограф
Заказ
_________________________________________________________