4. Краткий курс лекций

Министерство сельского хозяйства РФ

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Мичуринский государственный аграрный университет»

А.С.Гордеев

Основы автоматики

«Допущено Учебно-методическим объединением вузов

по агроинженерному образованию в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся

по направлению «Агроинженерия»

Мичуринск – наукоград РФ

2006

УДК 629.7.05.06:531.781

ББК

Рецензенты:

доктор технических наук, профессор А.И. Учеваткин, заведующий кафедрой автоматизированного электропривода Московского агроинженерного университета им.В.П. Горячкина;

доктор технических наук, профессор А.И. Викторов, заведующий кафедрой электрификации и автоматизации Российского государственного аграрного университета.

Основы автоматики: Учебное пособие для вузов / А.С. Гордеев. – Мичуринск.: МичГАУ, 2006. – 220 с.

ISBN 5-94664-088-7

В учебном пособии изложены общие сведения о системах управления и элементной базе автоматики, рассмотрены основы теории систем управления и технические средства автоматики на основе электроники и микропроцессорной техники, а также приведены примеры использования современных микропроцессорных приборов для построения систем автоматизации отдельных технологических процессов.

Учебное пособие создано в соответствии со стандартом второго поколения по дисциплине “Автоматика” для направления 660300 «Агроинженерия».

УДК 629.7.05.06:531.781

ББК

ISBN 5-94664-088-7

© Издательство Мичуринского государственного аграрного университета, 2006

Введение

Чтобы различные технические устройства выполняли требуемые функции, необходимо организовать тот или иной процесс управления. Процесс управления может быть реализо­ван "ручным" способом или с помощью совокупности технических средств, которые, в общем случае, называют системами автомати­ческого управления,

Системы автоматического управления в сельскохозяйственном производстве и переработке продукции призваны управлять режимами работы оборудования, теплиц, холодильных установок и т.п. Особенностью этих систем является ­работа с биологическими объектами, животными, растениями и продуктами их переработки.

Необходимость внедрения и развитие систем автоматического управления способствовали созданию отдельного научно-технического направления, которое включает элементную базу, теоретические вопросы анализа и синтеза, вопросы проектирования и обеспечения требуемой надёжности. Вместе с тем это отдельное направление имеет тесную связь с электроникой, электротехникой, математикой и другими разделами науки и техники. В развитие систем автоматики внесли вклад ученые Н.Н.Боголюбов, И.Ф.Бородин, Н.Винер, Н.Е.Жуковский, А.Н.Колмогоров, Н.М.Крылов, А.В.Михайлов, Г.Найквист, В.Д.Шеповалов, С.А.Чаплыгин, и многие другие ученые.

Предметом дисциплины “Автоматика” является – теоретические основы и технические средства автоматики. Она базируется на общенаучных и общетехнических дисциплинах: математике, физике, химии, электротехнике. Изучение дисциплины является составной частью изучения общепрофессиональных дисциплин.

Цель дисциплины – активно закрепить, обобщить, углубить и расширить знания, полученные при изучении базовых дисциплин, приобрести новые знания и сформировать умения и навыки, необходимые для изучения специальных инженерных и технологических дисциплин и для последующей инженерной деятельности.

Задачи дисциплины заключаются в изучении основ теории автоматического управления и регулирования сельскохозяйственными и промышленными объектами, принципов построения технических средств для автоматизации процессов.

Студент, изучивший курс "Автоматика", должен знать общие сведения о системах и элементах автоматики, принципы построения систем автоматического управления, датчиков, усилительных и исполнительных элементов, регуляторов, архитектуру микропроцессорных систем, основы теории автоматического управления.

Студент по окончании изучения курса должен уметь владеть методами расчетов параметров датчиков; собрать и отладить автоматическое устройство, включающее источник энергопитания, устройство управления и исполнительный механизм.

Целью данного учебного пособия является изучение круга вопросов, которые представляют собой теории автоматического управления и регулирования, а также технические средства реализации систем управления, включая микропроцессорные приборы и наиболее употребляемые схемы автоматики.

Учебное пособие создано в соответствии со стандартом второго поколения по дисциплине “Автоматика” для направления 660300 «Агроинженерия». Оно состоит из двух частей – Основы теории автоматического управления и Технические средства автоматики, включающих в себя 14 глав.