Электронные устройства систем управления

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» (ЮФУ)
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ в г. ТАГАНРОГЕ
«УТВЕРЖДАЮ»
Декан ФАВТ
_________________________
Вишняков Ю.М.
«____»_____________200__г.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ
КОМПЛЕКС
Образовательной профессиональной программы (ОПП)
220201 «Управление и информатика в технических системах»
Учебной дисциплины
«Электронные устройства систем управления»
Факультет Автоматики и вычислительной техники
Выпускающая кафедра по ОПП:
Систем автоматического управления
Разработал:
канд.техн.наук, доцент каф. САУ Иванов Ю.И.
Таганрог 2008 г.
АННОТАЦИЯ
Учебно-методический комплекс образовательной профессиональной
программы для специальности 220201 «Управление и информатика в
технических системах» по дисциплине «Электронные устройства систем
управления». УМК разбит на два модуля, для которых сформулированы
конкретные цели и задачи. Приводится перечень лабораторных работ и
задания к курсовому проекту по дисциплине.
Сведения об авторе.
Иванов Ю. И. в 1981 году окончил ТРТИ по специальности
"Автоматика и телемеханика" и получил приглашение на работу инженером
НИЧ на кафедру АиТ (САУ). В 1987-1990 г. обучался в аспирантуре ТРТИ. В
1991 году защитил кандидатскую диссертацию на тему: "Исследование и
разработка
аналоговых
фильтров"
по
и
дискретно-аналоговых
специальности
05.12.01
–
микроэлектронных
"Теоретические
основы
радиотехники". С 1992 года - доцент кафедры САУ. В настоящее время им
опубликовано свыше ста научных и учебно-методических трудов, в том
числе получено 32 авторских свидетельств и патентов на изобретения.
Некоторые публикации Иванова Ю.И.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Иванов Ю.И. Программа и контрольные задания по курсу “Электронные устройства автоматики”.
Таганрог: ТРТУ, 2001, 23 с.
Иванов Ю.И. Увеличение гарантированного затухания в полосе задерживания в ARC-фильтрах
второго порядка. Проблемы современной аналоговой микросхемотехники: Сборник материалов
Международного научно-технического семинара. Шахты. Изд. ЮРГУЭС, 2001, С. 95-101.
Ю.И.Иванов, В.Я. Югай. Микропроцессорные устройства систем управления. Учебное пособие. –
Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2005. – 133 c.
Ю.И.Иванов, В.Я.Югай. Интерфейсы средств автоматизации. Учебное пособие. – Таганрог: Изд-во
ТРТУ, 2005. – 252 c.
Ю.И.Иванов, В.Я. Югай. Микропроцессорные устройства систем управления. Методическое
руководство к лабораторным работам / Таганрог. ТРТУ. 2004. – 50 с.
Ю.И. Иванов, Югай В.Я. Применение микроконтроллеров AVR. Учебное пособие. Таганрог. ТРТУ,
2003. 72 с.
Ю.И Иванов. Синтез схем микромощных ARC-фильтров в гибридно-пленочном исполнении.
Проблемы современной аналоговой микросхемотехники: Сборник материалов Международного
научно-технического семинара./ Под ред. Н.Н. Прокопенко. – Шахты: Ч.2. Изд. ЮРГУЭС, 2003, Т.2. С.
151-155.
2
СОДЕРЖАНИЕ
1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА ................................................................ 4
1.1. Цель преподавания дисциплины ...................................................... 4
1.2. Задачи изучения дисциплины............................................................ 4
1.3. Место дисциплины в образовательной программе
специальности ........................................................................................ 4
2. УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ДИСЦИПЛИНЫ ....................... 7
3. УЧЕБНЫЕ МОДУЛИ .................................................................................. 8
3.1 Модуль 1 Фунциональные узлы систем управления..................... 8
3.2. Модуль 2 Корректирующие устройства. Основы силовой и
преобразовательной техники ............................................................ 12
4. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО
САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЕ СТУДЕНТОВ ................................ 22
5. КНИГООБЕСПЕЧЕННОСТЬ ДИСЦИПЛИНЫ ЛИТЕРАТУРОЙ . 24
6. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ
ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ....................................................................... 25
7. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ
КУРСОВОГО ПРОЕКТА .......................................................................... 27
3
1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
1.1. Цель преподавания дисциплины
Целью преподавания дисциплины «Электронные устройства систем
управления» (ЭУСУ) является формирование у студентов знаний об
основных принципах работы электронных узлов систем управления, а также
получение навыков проектирования электронных схем систем управления и
контроля на основе современной элементной базы.
1.2. Задачи изучения дисциплины
В результате изучения дисциплины «Электронные устройства систем
управления» студенты должны:
 иметь представление о задающих устройствах;
 иметь представление о сравнивающих устройствах;
 иметь представление о функциональных преобразователях;
 иметь представление о корректирующих устройствах;
 иметь представление о AC-DC и DC-DC преобразователях;
 научиться выполнять аналитический расчет электронных схем.
1.3. Место дисциплины в образовательной
программе специальности
Характеристика дисциплины в учебном плане специальности
В учебном плане направления подготовки 220201 «Управление и
информатика
в
технических
системах»
дисциплина
«Электронные
устройства систем управления» отнесена к региональному компоненту
общепрофессиональных дисциплин под кодом Р. 01. К обязательному
минимуму содержания дисциплины отнесены следующие темы.
«Типовые структурные схемы и технические средства систем
управления. Устройства получения нормированной информации о состоянии
процесса. Устройства преобразования информации для передачи по каналам
4
связи. Функциональные преобразователи. Корректирующие устройства.
Устройства регулирования и стабилизации напряжения».
Место дисциплины в реализации основных задач образовательной
профессиональной программы (ОПП)
Изучение дисциплины «Электронные устройства систем управления»
является одной из важнейших составляющих в подготовке специалиста
поскольку знание современных схемотехнических решений устройств систем
управления
позволят
оборудование,
но
и
ему
не
только
модернизировать
эффективно
его,
а
также
эксплуатировать
проектировать
высокоэффективные современные системы автоматизации.
Место дисциплины в обеспечении образовательных интересов личности
обучающегося студента по данной ОПП
Непрерывное совершенствование элементной базы, а также разработка
новых методов обработки сигналов, позволяют разрабатывать более
эффективные системы контроля и управления. В этой связи знание
современной элементной базы, а также умение применять ее на практике,
является необходимым
элементом технической, профессиональной и
общечеловеческой культуры будущего специалиста в области автоматизации
технологических процессов и производств. По этой причине изучение
дисциплины «Электронные устройства систем управления» является важной
составляющей образовательной программы.
Место дисциплины в удовлетворении требований заказчиков
выпускников университета данной ОПП
5
Организации и предприятия, принимающие на работу выпускников
университета по ОПП 220201 Управление и информатика в технических
системах», нуждаются в специалистах, свободно ориентирующихся не
только
в
возможностях
современных
программных
и
программно-
аппаратных средств вычислительной техники, но и знающих элементную
базу аналоговых и дискретно-аналоговых устройств автоматики. Дисциплина
«Электронные устройства систем управления» является одним из важнейших
компонентов подготовки таких специалистов. Полученные теоретические и
практические навыки являются основой развития узкопрофессиональных и
специализированных
знаний
в
рамках
специфики
организации
или
промышленного предприятия.
Междисциплинарные связи
Изучение дисциплины «Электронные устройства систем управления»
опирается на знания, получаемые студентами при изучении дисциплин
«Общая
электротехника
и
электроника»,
«Теория
автоматического
управления», «Основы микропроцессорной техники» и других.
Результаты
изучения
управления» используются
«Локальные
устройства
курса
в
устройства
«Электронные
дальнейшем
автоматики»,
при
изучении
«Теория
систем
дисциплин
автоматического
регулирования», «Оптимальные и адаптивные системы управления», а также
при изучении всех других дисциплин, использующих в процессе обучения
средства вычислительной техники.
6
2. УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ДИСЦИПЛИНЫ
Дисциплина «Электронные устройства систем управления» изучается в
6-м семестре. Распределение часов по учебным модулям и по видам работы
приведено в следующей таблице.
Семестр 1
Всего
Модуль 1
Модуль 2
ауд.
сам.
ауд.
сам.
ауд.
сам.
Лекции
16
6
18
7
34
13
Лабораторные
занятия
9
3
8
3
17
6
Курсовой проект
-
20
-
20
-
40
Итого по всем
видам занятий
25
29
26
30
51
59
Вид работы
Форма итоговой аттестации – зачет. Семестр состоит из 17 недель.
Семестр разделен на два модуля с промежуточной аттестацией после первого
модуля и итоговой аттестацией после второго. Промежуточный рейтинг
осуществляется на 8-9 неделях. Итоговый - на 16-17 неделях.
7
3. УЧЕБНЫЕ МОДУЛИ
3.1 Модуль 1
Фунциональные узлы систем управления
Комплексная цель модуля
Сформировать общие представления о построении регуляторов в
системах
управления.
совокупностью
функциональных
Показать,
что
функциональных
устройств.
регулятор
можно
представить
блоков.
Привести
классификацию
Рассмотреть
принципы
построения
и
схемотехнику различных функциональных преобразователей.
Краткое изложение программного материала
Лекционный материал.
Типовые
структурные
схемы
и
технические
средства
систем
управления. Элементная база электронных устройств систем управления.
Задающие
устройства.
Сравнивающие
устройства.
Цифроаналоговые
преобразователи. Аналого-цифровые преобразователи. Преобразователи
напряжение-частота, частота-напряжение.
Материал, вынесенный на самостоятельное изучение
В рамках самостоятельной работы студентам предлагается приобрести
дополнительные практические навыки по определению функционального
назначения схемы, определить способ ее анализа, а также ее основные
характеристики, такие как – передаточная функция, функция преобразования
и т.д. В рамках первого модуля выполняется первая часть курсового проекта.
8
Задания, позволяющие обеспечить достижение комплексной цели
В ходе первого модуля предусмотрены лекционные занятия со
студентами, ставящие своей целью ознакомление с теоретическими основами
построения функциональных преобразователей.
В
рамках
первого
модуля
предусмотрено
выполнение
двух
лабораторных работ:
1. Исследование элементов устройств автоматики
2. Исследование функциональных преобразователей
Лабораторные работы (№1 и №2) оцениваются по шкале от 6 до 10
баллов каждая.
Дидактические тесты рубежного контроля
Для оценки уровня теоретических и практических знаний используется
контрольный письменный опрос, оцениваемый по шкале от 6 до 10 баллов.
Перечень некоторых вопросов письменный опроса представлен ниже.
1. Понятие о САУ и АСУ ТП.
2. Структурная схема САУ и ее элементы.
3. Функциональная схемы САУ.
4. Классификация элементов и устройств автоматики.
5. Электромеханические задатчики сигналов.
6. Электронные задатчики сигналов.
7. Дискриминаторы постоянного тока
8. Дифференциальный усилитель постоянного тока на одном
операционном усилителе.
9. Прецизионный инструментальный дифференциальный
операционный усилитель.
9
10.Амплитудные дискриминаторы.
11.Амплитудный дискриминатор с простейшим амплитудным
выпрямителем.
12.Амплитудный дискриминатор с двухполупериодным
детектором.
13.Амплитудный дискриминатор с синхронным детектором.
14.Фазовые дискриминаторы.
15.Параметрический фазовый дискринатор с аналоговым
перемножителем сигналов.
16.Параметрический фазовый дискринатор с ключевым
перемножителем сигналов.
17.Фазовый дискриминатор на логических элементах.
18.Векторомерный фазовый дискиминатор.
19.Частотные дискриминаторы.
20.Частотный дискриминатор на основе одного расстроенного
контура.
21.Частотный дискриминатор на основе двух расстроенных
контуров.
22.Частотный дискриминатор на основе фазового
дискриминатора и фазовращателя.
23.Классификация и основные параметры.
24.ЦАП с эталонными источниками напряжения и двоичновзвешенными резисторами.
25.ЦАП с эталонными источниками напряжения и резистивной
матрицей R-2R.
26.ЦАП с эталонными источниками тока и резистивной матрицей
R-2R.
27.Применение цифроаналоговых преобразователей.
28.АЦП параллельного типа.
29.АЦП последовательного счета.
10
30.АЦП отслеживающего типа.
31.АЦП поразрядного кодирования.
32.АЦП двойного интегрирования.
33.ФП ток – напряжение.
34.ФП напряжение – ток.
35.ФП напряжение – частота.
36.ПНЧ без изменения направления интегрирования входной
величины.
37.ПНЧ с изменением интегрирования направления входной
величины.
38.ФП напряжение – время.
39.Интегральный таймер и его применение для построения ФП.
Список рекомендуемой литературы
1. Ю.И.
Иванов.
Программа
и
контрольные
задания
по
курсу
“Электронные устройства автоматики”. / Таганрог: ТРТУ. 2001.24 с.
2. Подлесный Н.И., Рубанов. В.Г. Элементы систем автоматиченского
управления и контроля: Учебник. К.: Выща шк., 1991. 461 с.
3. Фолкенберри Л. Применения операционных услителей и линейных ИС
/ Пер. с англ. М.: Мир, 1985, 572 с.
4. Гутников В. С. Интегральная электроника в измерительных
устройствах. Л.: Энергоатомиздат, 1988. 304 с.
5. Шило В.Л. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной
аппаратуре. М.: Сов. Радио, 1979. 368 с.
6. Забродин Ю.С. Промышленная электроника: Учебник для вузов. М.:
Высшая школа, 1982. 496 с.
7. Функциональные устройства на микросхемах / В.З. Найдеров, А.И.
Голованов, З.Ф. Юсупов и др. / Под ред. В.З. Найдерова. М.: Радио и
связь, 1985. 200 с.
11
Суммарный балл (лабораторные работы «+» результатам письменного
опроса) выставляется в ведомость деканата в качестве оценки первого
рейтинга Р1 за
Модуль 1. Студенты, не сдавшие вовремя отчет по
индивидуальному заданию, лабораторные работы или не прошедшие
тестирование (контрольный письменный опрос) являются задолжниками по
первому модулю и ликвидируют задолженность в сроки, устанавливаемые
деканатом. Ликвидация задолженности осуществляется путем досдачи и
индивидуального
опроса
по
теоретическому
материалу,
материалам
лабораторных работ и материалу индивидуального задания.
3.2. Модуль 2
Корректирующие устройства. Основы
силовой и преобразовательной техники
Комплексная цель модуля
Овладение теоретическими и практическими навыками построение
корректирующих устройств, а также получить знания в области силовой
электроники для построения и применения мощных AC-DC и DC-DC
преобразователей.
Краткое изложение программного материала
Корректирующие
элементы
постоянного
тока.
Параллельное
и
последовательное включение корректирующих элементов. Корректирующие
элементы переменного тока. Корректирующие элементы на несущей частоте.
Корректирующие элементы нелинейного типа. Избирательные фильтры.
Материал, вынесенный на самостоятельное изучение
В рамках самостоятельной работы студентам предлагается приобрести
дополнительные знания по схемотехнике корректирующих устройств, а
12
также по основам построения силовых электронных устройств систем
управления.
В рамках второго модуля выполняется вторая часть курсового проекта.
Задания, позволяющие обеспечить достижение комплексной цели
В ходе второго модуля также предусмотрены лекционные занятия со
студентами, ставящие своей целью развитие теоретических и практических
навыков в области корректирующих устройств и устройств силовой
электроники.
В
рамках
второго
модуля
предусмотрено
выполнение
двух
лабораторных работ:
3. Исследование способов управления силовыми полупроводниковыми
элементами
4. Исследование импульсного источника постоянного напряжения
Лабораторные работы (№3 - №4) оцениваются по шкале от 6 до 10
баллов каждая.
Дидактические тесты второго рубежного контроля
Второй рубежный контроль осуществляется в зачетную неделю
семестра во время теоретического зачета в форме контрольной работы или
индивидуального опроса по лекционному материалу обоих модулей.
Перечень некоторых
вопросов (для второго модуля) письменный
опроса представлен ниже.
1. Корректирующие элементы постоянного тока.
2. Дифференцирующие элементы
3. Интегррмрующие элементы
4. Интрегро-дифференцирующие элементы
13
5. Параллельное и последовательное включение корректирующих
элементов.
6. Апериодическое звено с жесткой обратной связью.
7. Апериодическое звено с гибкой обратной связью.
8. Звено второго порядка с жеской обратной связью.
9. Корректирующие элементы переменного тока.
10. Корректирующие элементы на несущей частоте.
11. Корректирующие элементы нелинейного типа.
12. Избирательные фильтры.
13. Решение аппроксимационной задачи.
14. Структурные схемы фильтров.
15. Схемы фильтров первого и второго порядка.
16. Электронные регуляторы.
17. Назначение и классификация.
18. Способы управления действующим напряжением на нагрузке.
19. DC-DC преобразователи.
20. Инверторы и преобразователи частоты.
21. Назначение и определения.
22. Автономные инверторы.
23. Инверторы, ведомые сетью.
24. Непосредственные преобразователи частоты.
Экзаменационные билеты
Билет №1
1. Дифференциальный усилитель постоянного тока на одном
операционном усилителе.
2. Частотный дискриминатор на основе ФВ и ФВ.
Билет №2
14
1. Дискриминатор на основе прецизионного инструментального
дифференциального усилителя.
2. Векторомерный фазовый дискриминатор.
Билет №3
1. Амплитудный дискриминатор с прецизионным двухполупериодным
выпрямителем.
2. Фазовый дискриминатор на логических элементах (исключающем
ИЛИ).
Билет №4
1. Амплитудный дискриминатор с синхронным детектором.
2. Параметрический фазовый детектор на основе аналогового
перемножителя сигналов.
Билет №5
1. Параметрический фазовый дискриминатор с ключевым
перемножителем.
2. Частотный дискриминатор на основе расстроенные контуров.
Билет №6
1. Задатчики.
2. Амплитудный дискриминатор с простейшим амплитудным
выпрямителем.
Билет №7
1. Классификация, основные параметры АЦП и ЦАП
2. ЦАП с эталонным источником напряжения и двоично-взвешенными
резисторами
Билет №8
1. ЦАП с эталонным источником напряжения и резистивной матрицей R2R
2. АЦП поразрядного кодирования
15
Билет №9
1. АЦП параллельного преобразования
2. АЦП последовательного счета
Билет №10
1. АЦП отслеживающего типа
2. ЦАП с эталонными источниками тока и резистивной матрицей R-2R
Билет №11
1. АЦП двойного интегрирования
2. Пространственные АЦП
Билет №12
1. Применение умножающих ЦАП
2. Структурная схема устройства сбора информации, передачи и приема.
Билет №13
1. Классификация, основные параметры АЦП и ЦАП
2. ЦАП с эталонным источником напряжения и двоично-взвешенными
резисторами
Билет №14
1. ЦАП с эталонным источником напряжения и резистивной матрицей R2R
2. АЦП поразрядного кодирования
Билет №15
1. АЦП параллельного преобразования
2. АЦП последовательного счета
Билет №16
1. АЦП отслеживающего типа
2. ЦАП с эталонными источниками тока и резистивной матрицей R-2R
16
Билет №17
1. АЦП двойного интегрирования
2. Пространственные АЦП
Билет №18
1. Преобразователь ток-напряжение
2. ПНЧ с изменением направления интегрирования входной аналоговой
величины
Билет №19
1. Интегральный таймер
2. ПНЧ с периодическим интегрированием одной аналоговой величины
без изменения направления интегрирования
Билет №20
1. Преобразователь напряжение-ток с заземленной нагрузкой
2. Функциональный преобразователь напряжение-время (ШИМ)
Билет №21
1. Преобразователь напряжение-ток с незаземленной нагрузкой
2. Применение интегрального таймера
Билет №22
1. Преобразователь ток-напряжение
2. ПНЧ с изменением направления интегрирования входной аналоговой
величины
Билет №23
17
1. Интегральный таймер
2. ПНЧ с периодическим интегрированием одной аналоговой величины
без изменения направления интегрирования
Билет №24
1. Преобразователь напряжение-ток с заземленной нагрузкой
2. Функциональный преобразователь напряжение-время (ШИМ)
Билет №25
1. Преобразователь напряжение-ток с незаземленной нагрузкой
2. Применение интегрального таймера
Билет №26
1. Преобразователь ток-напряжение
2. ПНЧ с изменением направления интегрирования входной аналоговой
величины
Билет №27
1. Интегральный таймер
2. ПНЧ с периодическим интегрированием одной аналоговой величины
без изменения направления интегрирования
Билет №28
1. Преобразователь напряжение-ток с заземленной нагрузкой
2. Функциональный преобразователь напряжение-время (ШИМ)
Билет №29
1. Преобразователь напряжение-ток с незаземленной нагрузкой
2. Применение интегрального таймера
18
Билет №30
1. Корректирующие элементы постоянного тока.
2. Дифференцирующие элементы
Билет №31
1. Интегррмрующие элементы
2. Интрегро-дифференцирующие элементы
Билет №32
1. Параллельное и последовательное включение корректирующих
элементов.
2. Апериодическое звено с жесткой обратной связью.
Билет №33
1. Апериодическое звено с гибкой обратной связью.
2. Звено второго порядка с жеской обратной связью.
Билет №34
1. Корректирующие элементы переменного тока.
2. Корректирующие элементы на несущей частоте.
Билет №35
1. Корректирующие элементы нелинейного типа.
2. Избирательные фильтры.
Билет №36
1. Решение аппроксимационной задачи.
2. Структурные схемы фильтров.
Билет №37
1. Схемы фильтров первого и второго порядка.
2. Электронные регуляторы.
19
Список рекомендуемой литературы
1. Ю.И.
Иванов.
Программа
и
контрольные
задания
по
курсу
“Электронные устройства автоматики”. / Таганрог: ТРТУ. 2001.24 с.
2. Подлесный Н.И., Рубанов. В.Г. Элементы систем автоматиченского
управления и контроля: Учебник. К.: Выща шк., 1991. 461 с.
3. Руденко В.С., Сенько В.И., Чиженко И.М. Основы преобразовательной
техники: Учебник. М.: Высшая шк. 1980. 424 с.
4. Забродин Ю.С. Промышленная электроника: Учебник для вузов. М.:
Высшая школа, 1982. 496 с.
5. Техническая
кибернетика.
Устройства
и
элементы
систем
автоматического регулирования и управления. Книга 2. Усилительные
устройства, корректирующие элементы и устройства / Под ред. В.В.
Солодовникова. М.: Машиностроение, 1975. 687 с.
Суммарный балл (лабораторные работы «+» работа на практических
занятиях и выполнение домашних заданий «+» индивидуальное задание «+»
баллы по результатам тестирования или контрольного письменного опроса)
выставляется в ведомость деканата в качестве оценки второго рейтинга Р2 за
Модуль 2. Студенты, не сдавшие вовремя отчет по индивидуальному
заданию,
лабораторные
работы
или
не
прошедшие
тестирование
(контрольный письменный опрос) являются задолжниками по второму
модулю и ликвидируют задолженность в сроки, устанавливаемые деканатом.
Ликвидация
задолженности
индивидуального
опроса
по
осуществляется
теоретическому
путем
материалу,
досдачи
и
материалам
лабораторных работ и материалу индивидуального задания.
Полученные по результатам первого и второго модуля баллы
суммируются и сумма из диапазона 55-100 единиц выставляется в зачетную
ведомость.
20
В рамках принятой в ТТИ ЮФУ системы РИТМ, студенты получают
следующие оценки:
менее 55 баллов
«неудовлетворительно»;
от 55 до 74 баллов
«удовлетворительно»;
от 75 до 84 баллов
«хорошо»;
от 85 до 100 баллов
«отлично»;
Студенты, получившие оценку «неудовлетворительно» являются
задолжниками
по
курсу
и
ликвидируют
задолженность
в
сроки,
устанавливаемые деканатом. Ликвидация задолженности осуществляется
путем досдачи и индивидуального опроса по теоретическому материалу,
материалам лабораторных работ и материалу индивидуальных заданий.
21
4. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЕ СТУДЕНТОВ
Распределение времени самостоятельной работы
Исходя из предусмотренного учебным планом лимита времени на
самостоятельную работу по дисциплине ЭУСУ, недельный норматив
времени самостоятельной работы студентов при изучении лекционного
материала составляет 0,76 часа в неделю, а для подготовки к лабораторным
работам 1,5 часа на одну работу. Кроме того, на выполнение курсового
проекта отводится 40 часов (2,35 часа в неделю).
Вопросы и темы для самостоятельной проработки первой части
(модуль1) и второй части (модуль 2) курса.
Вопросы и темы для самостоятельной проработки приведены в 3-м
разделе.
Если вопрос связан со схемотехникой, то студент должен знать
назначение схемы, принцип ее работы и основные параметры .
Список рекомендуемой литературы
6. Ю.И.
Иванов.
Программа
и
контрольные
задания
по
курсу
“Электронные устройства автоматики”. / Таганрог: ТРТУ. 2001.24 с.
7. Подлесный Н.И., Рубанов. В.Г. Элементы систем автоматиченского
управления и контроля: Учебник. К.: Выща шк., 1991. 461 с.
8. Бибиков М.А., Косинский А.В. Элементы и устройства автоматики.
Учебное пособие. М.: Высшая школа, 1975. 464 с.
9. Руденко В.С., Сенько В.И., Чиженко И.М. Основы преобразовательной
техники: Учебник. М.: Высшая шк. 1980. 424 с.
10.Гутников В. С. Интегральная электроника в измерительных
устройствах. Л.: Энергоатомиздат, 1988. 304 с.
11.Шило В.Л. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной
аппаратуре. М.: Сов. Радио, 1979. 368 с.
12.Забродин Ю.С. Промышленная электроника: Учебник для вузов. М.:
Высшая школа, 1982. 496 с.
13.Функциональные устройства на микросхемах / В.З. Найдеров, А.И.
Голованов, З.Ф. Юсупов и др. / Под ред. В.З. Найдерова. М.: Радио и
связь, 1985. 200 с.
14.Фолкенберри Л. Применения операционных услителей и линейных ИС
/ Пер. с англ. М.: Мир, 1985, 572 с.
15. Техническая
кибернетика.
Устройства
и
элементы
систем
автоматического регулирования и управления. Книга 2. Усилительные
устройства, корректирующие элементы и устройства / Под ред. В.В.
Солодовникова. М.: Машиностроение, 1975. 687 с.
23
5. КНИГООБЕСПЕЧЕННОСТЬ ДИСЦИПЛИНЫ ЛИТЕРАТУРОЙ
К
Основная/
Дополнитель
ная
Литература
Подлесный
Н.И.,
Рубанов В.Г. Элементы
систем
автоматического
управления и контроля:
Учебник. К.: Выща шк.,
1991. 461 с.
Основная
Бабиков
М.А.,
Коссинский
А.В.
Элементы и устройства
автоматики.
Учебное
пособие. М.: Высшая
шк., 1975. 464 с.
Руденко В.С., Сенько
В.И., Чиженко И.М.
Основы
преобразовательной
техники: Учебник. М.:
Высшая школа. 1980. 424
Ю.И.
с.Иванов
Программа
и
контрольные задания
по курсу «Электронные
устройства
управления».
систем
Таганрог:
Изд-во ТРТУ. 2001, 22
с. №3027.
Фолкенберри
Л.
Применение
операционных
усилителей
и
линейных ИС / Пер.
англ. М.: Мир, по
Дополнитель- сСправочник
1985.
572 с.
автоматизированному
ная
электроприводу / Под
ред. В.А. Елисеева и
А.А. Шинянского. М.:
Энергоатомиздат, 1983.
616 с.
Курс
КолСпециальнос Номера Семестр
во
ть
групп
студе
нтов
3
Управление и
информатика в
технических
системах
А-16,
26
6
3
Управление и
информатика в
технических
системах
А-16,
26
6
Управление и
информатика в
технических
системах
А-16,
26
6
3
Управление и
информатика в
технических
системах
А-16,
26
6
3
Управление и
информатика в
технических
системах
А-16,
26
6
3
Управление и
информатика в
технических
системах
3
А-16,
26
6
6
56
6
56
6
56
6
56
6
56
6
56
24
6. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
Состав лабораторных работ
Изучение дисциплины «Электронные устройства систем управления» в
6 семестре включает в себя выполнение четырех лабораторных работ.
Лабораторный практикум предусматривает следующую тематику
лабораторных работ:
Занятие 1. Вводное (1 час). Выполнение лабораторной работы №1
«Исследование элементов устройств автоматики» ( 3 часа);
Занятие 2. Выполнение лабораторной работы №2 «Исследование
функциональных преобразователей» (4 часа);
Занятие 3. Выполнение лабораторной работы №3 «Исследование
способов управления силовыми полупроводниковыми элементами» (4 часа);
Занятие 4. Выполнение лабораторной работы №4 «Исследование
импульсного источника постоянного напряжения» (4 часа);
Работы выполняются на лабораторном стенде
Порядок выполнения и сдачи работ
Перед началом выполнения лабораторной работы студент должен
ознакомиться с соответствующим руководством, найти свой вариант задания,
ознакомиться с постановкой задачи.
Студент готовит письменный отчет о выполнении работы. Требования
к содержанию и оформлению отчетов приведены в руководствах по
конкретным работам.
Преподаватель, принимающий лабораторную работу, проверяет знания
студента с помощью контрольных вопросов, проверяет результаты работы.
26
7. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
Цель и тематика курсовых проектов
Цель заданий состоит в том, чтобы развить у студентов навыки работы
со сложными электронными схемами, а также развить
способность
классифицировать их по функциональному назначению и в соответствии с
этим анализировать принцип их работы и находить основные параметры.
Всего на выполнение курсового проекта отводится 40 часов, по 20 часов в
каждом модуле.
В первом модуле каждым студентом выполняется определение
функционального назначения полученной им в виде задания схемы,
нахождение
в
аналитическом
виде
передаточной
функции,
дискриминационной характеристики, функции преобразования и т.д. в
соответствии с назначением схемы.
Во
втором
модуле
выполняется
расчет
элементов
схемы,
ее
моделирование в одном из пакетов программ и оформляется пояснительная
записка.
В качестве исходной схемы (варианта задания) студенту предлагается
одна из схем, опубликованная в литературе
Гр. А-1x
Фамилия И.О.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Схема
Рис. 20
Рис. 4.34а
Рис. 5.7-8а
Рис. 3
Стр. 83 верх
Рис. 8.30
Рис. 3.9
Рис. 21
Рис.5.1-4
Литерат. №
1
4
3
1
5
2
6
1
3
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
Рис. 4.2а
Рис. 4
Стр.124 верх
Рис. 4.33г
Рис. 22
Стр.89
Рис.5.2-2
Рис. 6
Рис. 6.3-12
Рис.5.1-1
Рис. 8.31
Стр.130нижн
Рис. 24
Рис. 6.16
Стр.112
Рис. 8.32а
Рис.4.7
Рис. 7
Рис.4.30в
Стр. 95 нижн
Рис. 6.10
Рис. 28
6
1
5
4
1
5
3
1
3
3
2
5
1
7
5
2
6
1
4
5
6
1
Схема
Рис.5.1-5
Рис. 8
Рис. 4.34г
Рис. 41
Рис.4.2б
Стр.346 верх
Рис. 9
Рис.4.6а
Рис. 8.33
Рис.4.9
Рис. 30
Стр.342 нижн
Литерат. №
3
1
4
1
6
5
1
6
2
6
1
5
Гр. А-2x
Фамилия И.О.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
28
Стр.225 верх
Рис. 12
Стр.457
Рис.10.22а
Рис. 32
Стр.85 верх
Рис.4.4
Рис. 13
Рис.7.21
Рис.4.33в
Рис. 2.36
Рис. 39
Рис. 6.13
Рис. 10.6
Рис.4.8б
Рис. 14
Стр.227верх
Рис. 4.31б
Рис. 34
Рис. 19
Рис. 6.7
Стр. 83 нижн
Рис. 46
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
5
1
5
2
1
5
6
1
6
4
6
1
7
2
6
1
5
4
1
1
6
5
1
Список литературы
1. Ю.И.
Иванов.
Программа
и
контрольные
задания
по
курсу
“Электронные устройства автоматики”. Таганрог: ТРТУ. 2001.
2. Фолкенберри Л. Применения операционных усилителей и линейных
ИС: Пер. с англ. – М.: Мир, 1985.
3. Хьюлсман Л.П., Аллен Ф.Е. Введение в расчет активных фильтров. –
М.: Радио и связь. 1984.
4. Шило В.Л. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной
аппаратуре.М.: Сов. Радио. 1979
29
5. Р.
Фелпс.
750
практических
электронных
схем:
Справочное
Г.И.
Применение
руководство. М.: Мир. 1986.
6. Алексенко
А.Г.,
Коломбет
Е.А.,
Стародуб
прецизионных аналоговых микросхем. М.: Радио и связь. 1985.
7. Тимонтеев
В.Н.,
Величко
Л.М.,
Ткаченко
В.А.
Аналоговые
перемножители сигналов в радиоэлектронной аппаратуре. М.: радио и связь.
1982.
Задание на курсовой проект
1. Определить назначение схемы.
2. Выполнить расчет схемы (найти передаточную функцию,
дискриминационную характеристику, коэффициент передачи, частоту
генерации и т.д. – в зависимости от схемы).
3. Показать полученные формулы руководителю КП. Получить от него
исходные параметры для расчета элементов схемы. (Контр. срок – 9
неделя).
4. Выполнить расчет номиналов элементов, сделать выбор типов
элементов (с обоснованием) и выполнить моделирование схемы
(получить АЧХ, ФЧХ, переходную характеристику или
дискриминационную характеристику и т.д. – в зависимости от схемы).
5. Оформить и сдать КП. (Контр. срок – 17 неделя).
Лектор курса________________________ Иванов Ю.И.
30