Донбасская государственная машиностроительная академия
(оценивается научным руководителем)
Протокол № ____ от _____________________
Зав. кафедрой ____________________________(__________________________________) (подпись) (расшифровка подписи)
Научный руководитель_____________________ (__________________________________) (подпись) (расшифровка подписи)
Молодежи и спорта Украины Донбасская государственная машиностроительная академия
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ для самостоятельной подготовки студентов заочной формы обучения к сдаче контрольных работ и экзамена по дисциплине «Автоматизированный электропривод»
Краматорск, 2012
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.. 3 СТРУКТУРА БИЛЕТА КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ №1. 4 ПРИМЕР БИЛЕТА КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ №1. 5 ПРИМЕР РЕШЕНИЯ БИЛЕТА.. 6 ВОПРОСЫ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ №1. 7 КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ БИЛЕТА КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ №1. 8 СТРУКТУРА БИЛЕТА КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ №2. 10 ПРИМЕР БИЛЕТА КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ №2. 11 ПРИМЕР РЕШЕНИЯ БИЛЕТА.. 12 ВОПРОСЫ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ №2. 13 КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ БИЛЕТА КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ №2. 14 СТРУКТУРА БИЛЕТАЭКЗАМЕНАЦИОННОЙ РАБОТЫ... 16 ПРИМЕР БИЛЕТА ЭКЗАМЕНАЦИОННОЙ РАБОТЫ... 17 ПРИМЕР ОТВЕТА НА ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ. 18 ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ ПО ДИСЦИПЛИНЕ АЭП.. 19 КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ЭКЗАМЕНАЦИОННОГО БИЛЕТА.. 22 СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ... 24
ВВЕДЕНИЕ
Методические указания предназначены для самостоятельной подготовки студентов заочной формы обучения специальности 050202 к написанию контрольной работы и сдаче экзамена по дисциплине «Автоматизированный электропривод». Данное пособие содержит: структуру и примеры билетов к контрольной работе и экзамену, примеры ответов на билеты, перечень вопросов для подготовки к их выполнению, ссылки на методразработки кафедры, в которых были подробно освещены эти вопросы, критерии оценки ответов и др.
СТРУКТУРА БИЛЕТА КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ №1
ПРИМЕР БИЛЕТА КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ №1 В соответствии с индивидуальным заданием необходимо выполнить синтез и последующий анализ многоконтурной системы автоматического управления электроприводом (САУ ЭП) в указанной ниже последовательности. 1. Оптимизировать типовую структуру многоконтурной САУ ЭП с подчиненным регулированием в соответствии с заданными желаемыми переходными процессами в соответствующих контурах управления К-А-Э, где обозначены: Э – экспоненциальный процесс, А – апериодический процесс, К – колебательный процесс. 2. По полученной оптимальной структуре регуляторов в каждом из контуров управления составить полную структурную схему САУ ЭП с указанием передаточных функций звеньев, входящих в систему. 3. Для синтезированной системы составить дифференциальные уравнения в форме Коши и уравнения связей. Параметры неизменяемой части системы управления электроприводом (параметры нелинейных элементов, коэффициенты и постоянные времени звеньев, параметры датчиков обратных связей и возмущающие воздействия) заданы: Uз=10В, Uср1=8.8 В, Uср2=0.31 В, Кф =2.01, Ктп=37.5, Кд1=0.545 Р/В, Кд2=0.9 Р/В, Iс=3.7 А, Тм =0.4 с, Тэ =0.017 с, Ттп =0.005…0.01 с, Кт=0.14, Кс=0.09, Кп≈1, Кред≈0.8.
ПРИМЕР РЕШЕНИЯ БИЛЕТА
Для решения контрольной работы №1 необходимо воспользоваться теоретическим материалом и примерами решения, которые представлены в методических указаниях: 1. Методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Автоматизированный электропривод» (для студентов специальности 7.092501) / Сост. О.В. Субботин. - Краматорск: ДГМА, 2012. – 32 с. 2. Конспект лекций по курсу «Автоматизированный электропривод» (для студентов специальности 7.092501) / Сост. О.В. Субботин. - Краматорск: ДГМА, 2012. – 96 с. ВОПРОСЫ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ №1
1. Математический аппарат для оценки статических режимов САУ ЭП 2. Статические характеристики для двигателя постоянного тока в зависимости от способа питания 3. Статика узла с отрицательной обратной связью по напряжению 4. Статика узла с обратной связью по скорости 5. Статика узла с обратными связями по току 6. Статика узлов с задержанными обратными связями 7. Статика системы с подчиненным регулированием и последовательной коррекцией 8. Статический режим двухконтурной системы с подчиненным управлением (для регулируемого электропривода с обратными связями с отсечками по скорости и по току) 9. Методика построения упорной характеристики 10. Оценки динамического режима 11. Математический аппарат для описания динамики 12. Передаточные функции звеньев, входящих в систему ЭП 13. Методика построения переходных процессов на основе использования структурной схемы САУ ЭП 14. Методика оптимизации 15. Оптимизация внешнего контура — контура скорости (синтез регулятора скорости) 16. Особенности и разновидности источников питания САУ ЭП 17. Особенности трехфазных тиристорных преобразователей 18. Инверторный режим 19. Современные комплектные тиристорные преобразователи 20. Тиристорный преобразователь частоты 21. Разновидности преобразователей частоты 22. Особенности стандартных ТПЧ на базе АИТ 23. Особенности широтно-импульсного преобразователя (ШИП) 24. Особенности реверсивного ШИП
КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ БИЛЕТА КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ №1
• оценки «A» (90-100 баллов, «отлично») за билет заслуживает студент, который в полном объеме ответил на все вопросы билета, логично и последовательно обосновал решение всех заданий, сопровождая их необходимыми формулами, графиками и схемами, продемонстрировал, при этом, умение и навыки применять изученные в дисциплине схемотехнические решения и методы расчета;
• оценки «В» (81-89 баллов, «хорошо») за билет заслуживает студент, который правильно и в полном объеме с минимальными ошибками ответил на все вопросы билета. Логично и последовательно обосновал решение заданий с некоторыми незначительными неточностями, сопровождая их необходимыми формулами, графиками и схемами, продемонстрировал, при этом умение и навыки применять изученные в дисциплине схемотехнические решения и методы расчета;
• оценки «С» (75-80 баллов, «хорошо») за билет заслуживает студент, который правильно и в полном объеме ответил на все вопросы билета, аргументировал решение заданий, допустив при этом, незначительные ошибки. Одновременно сопровождал свои решения формулами, графиками и схемами, демонстрируя при этом, умения и навыки применять изученные в дисциплине схемотехнические решения и методы расчета;
• оценки «Д» (65-74 балла, «удовлетворительно») за билет заслуживает студент, который в основном правильно и в достаточном объеме ответил на вопросы билета. При этом не в полной мере и не всегда последовательно и логично аргументировал решение заданий, допустил ошибки при выполнении расчетов и построении схем и графиков, а применение изученных методик вызвало некоторые трудности;
• оценки «Е» (55-64 балла, «удовлетворительно») за билет заслуживает студент, который в минимально допустимом объеме ответил на вопросы билета. При этом не в полной мере и не всегда последовательно и логично аргументировал решение заданий, допустил ошибки при выполнении расчетов и построении схем и графиков, а применение изученных методик вызвало значительные трудности;
• оценки «FX» (30-54 балла, «неудовлетворительно») за билет заслуживает студент, который при ответе на вопросы билета допустил ошибки, решенные задания требовали незначительной доработки и обоснования большинства решений, решение задач не сопровождалось соответствующими пояснениями, применение изученных методик вызвало значительные трудности;
• оценки «F» (1-29 баллов, «неудовлетворительно») за билет заслуживает студент, который при ответе на вопросы билета допустил принципиальные ошибки. Выполнил решение заданий без достаточного обоснования большинства решений, без соблюдения логической последовательности, при этом, как правило, у него отсутствуют попытки анализировать конкретные решения на основе использования методик, изученных в дисциплине.
СТРУКТУРА БИЛЕТА КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ №2
ПРИМЕР БИЛЕТА КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ №2 1. В соответствии с индивидуальным заданием необходимо решить 6 задач: Задача №1. Побудувати природну та штучну електромеханічну характеристику двигуна постійного струму, якщо задано:
Задача №2. Вибрати трансформатор для тиристорного перетворювача з розрахунковою типовою потужністю трансформатора в кВт, якщо задана схема з’єднання силових вентильних блоків, потужність трансформатору та напруга двигуна. Задача №3. Вибрати стабілітрони для нелінійних елементів контурів струму і швидкості та скорегувати відповідні вихідні параметри, якщо задано: Uз, IН, ωнас, Iотс, Ктг, Кт. Задача №4. Розробити принципіальну схему контуру струму: Дати аналіз схеми. Задача №5. Розрахувати ЕРС тиристорного перетворювача у замкненій системі для ділянок статичної трьохелементної характеристики. Задача №6. Розробити принципіальну схему нелінійного елементу. Дати аналіз схеми. 2. В соответствии с индивидуальным заданием необходимо ответить на 1 теоретический вопрос.
ПРИМЕР РЕШЕНИЯ БИЛЕТА
Для решения контрольной работы №2 необходимо воспользоваться теоретическим материалом и примерами решения, которые представлены в методических указаниях: 1. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине "Автоматизированный электропривод" для студентов специальности 7.092501 / Сост. О.В. Субботин. – Краматорск: ДГМА, 2012. – 84 с. 2. Конспект лекций по курсу «Автоматизированный электропривод» (для студентов специальности 7.092501) / Сост. О.В. Субботин. - Краматорск: ДГМА, 2012. – 96 с.
ВОПРОСЫ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ №2
1. Современные комплектные тиристорные преобразователи. Функциональная схема комплектного тиристорного преобразователя. Особенности принципиальной электрической схемы тиристорных преобразователей. 2. Методика чтения принципиальных схем САУ ЭП. Система управления поводом. Описание функциональных блоков, управляющих работой преобразователя. 3. Тиристорный преобразователь частоты. 4. Принцип работы СИФУ. 5. Разновидности преобразователей частоты. Особенности стандартных ТПЧ на базе АІТ. Принципиальная схема ТПЧ с обратными связями. 6. СЭП на базе ТП-ДПТ с реостатной обратной связью. 7. СЭП на базе ТП-ДПТ с аналоговыми и дискретными датчиками скорости). 8. СЭП, организованный на ШИП и микропроцессорный регулятор. 9. Ошибки в СЭП. 10. Динамика СЭП. 11. Цифровой электропривод. Необходимость в цифровом поводе. 12. Структура ЦЭП. 13. Понятие квантования и восстановление. Особенности квантования. 14. Методы определения времени или периода, шага дискретизации. Основные положения теории дискретных сигналов. 15. Синтез ЦЭП. Построение переходного процесса в дискретной форме. Составление передаточной функции оптимального регулятора в ЦЭП в дискретной форме. 16. Двухконтурная схема РЭП с цифровым контуром скорости. 17. Три контурная схема электропривода, который следит, контур положения в трех вариантах: в аналоговом и цифровом видах. 18. Измерительные преобразователи в электроприводе, который следит. ИП - измерительный преобразователь (датчик). 19. Разновидности датчиков, используемых в системах управления ЭП. 20. Особенности импульсных датчиков. Использование импульсных измерительных преобразователей. 21. Кодовые датчики. 22. Конструирование принципиальных схем управления электроприводами. 23. Особенности электродвигателей для поводов, которые следят, и роботов-манипуляторов. 24. Принцип вертикального управления. Принцип широтно-импульсного управления. 25. Силовая часть ЭП. Разновидности, достоинства, недостатки.
КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ БИЛЕТА КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ №2
• оценки «A» (90-100 баллов, «отлично») за билет заслуживает студент, который в полном объеме ответил на все вопросы билета, логично и последовательно обосновал решение всех заданий, сопровождая их необходимыми формулами, графиками и схемами, продемонстрировал, при этом, умение и навыки применять изученные в дисциплине схемотехнические решения и методы расчета;
• оценки «В» (81-89 баллов, «хорошо») за билет заслуживает студент, который правильно и в полном объеме с минимальными ошибками ответил на все вопросы билета. Логично и последовательно обосновал решение заданий с некоторыми незначительными неточностями, сопровождая их необходимыми формулами, графиками и схемами, продемонстрировал, при этом умение и навыки применять изученные в дисциплине схемотехнические решения и методы расчета;
• оценки «С» (75-80 баллов, «хорошо») за билет заслуживает студент, который правильно и в полном объеме ответил на все вопросы билета, аргументировал решение заданий, допустив при этом, незначительные ошибки. Одновременно сопровождал свои решения формулами, графиками и схемами, демонстрируя при этом, умения и навыки применять изученные в дисциплине схемотехнические решения и методы расчета;
• оценки «Д» (65-74 балла, «удовлетворительно») за билет заслуживает студент, который в основном правильно и в достаточном объеме ответил на вопросы билета. При этом не в полной мере и не всегда последовательно и логично аргументировал решение заданий, допустил ошибки при выполнении расчетов и построении схем и графиков, а применение изученных методик вызвало некоторые трудности;
• оценки «Е» (55-64 балла, «удовлетворительно») за билет заслуживает студент, который в минимально допустимом объеме ответил на вопросы билета. При этом не в полной мере и не всегда последовательно и логично аргументировал решение заданий, допустил ошибки при выполнении расчетов и построении схем и графиков, а применение изученных методик вызвало значительные трудности;
• оценки «FX» (30-54 балла, «неудовлетворительно») за билет заслуживает студент, который при ответе на вопросы билета допустил ошибки, решенные задания требовали незначительной доработки и обоснования большинства решений, решение задач не сопровождалось соответствующими пояснениями, применение изученных методик вызвало значительные трудности;
• оценки «F» (1-29 баллов, «неудовлетворительно») за билет заслуживает студент, который при ответе на вопросы билета допустил принципиальные ошибки. Выполнил решение заданий без достаточного обоснования большинства решений, без соблюдения логической последовательности, при этом, как правило, у него отсутствуют попытки анализировать конкретные решения на основе использования методик, изученных в дисциплине.
СТРУКТУРА БИЛЕТАЭКЗАМЕНАЦИОННОЙ РАБОТЫ
ПРИМЕР БИЛЕТА ЭКЗАМЕНАЦИОННОЙ РАБОТЫ
|
