Аннотация программы учебной дисциплины. Электропривод летательных аппаратов

Электропривод летательных аппаратов

Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины «Электропривод летательных аппаратов» является получение фундаментального образования, способствующего формированию востребованных специалистов. Задачами дисциплины являются: формирование научного подхода к анализу электромеханических процессов и явлений, основанного на глубоком знании и понимании основных законов электромеханики, развитие практических навыков формализации различных динамических процессов, |протекающих в следящих электроприводах и их элементах.

2. Требования к уровню освоения содержания дисциплиныПроцесс изучения дисциплины имеет целью формирование следующих компетенций:

- владеет целостной системой научных знаний об окружающем Мире, способен ориентироваться в ценностях бытия, жизни, культуры (ОК–1);

- способен использовать базовые положения математики, естественных, гуманитарных и экономических наук при решении социальных и профессиональных задач (ОК–2);

- способен понимать значение поставленных проектно-конструкторских и производственных задач на основе анализа и изучения литературных (традиционных и электронных) источников, использования прогнозов развития смежных областей науки и техники с учетом позиций и мнений других специалистов (ПК-5);

- проводить технические расчеты по проектам, технико-экономического и функционально-стоимостного анализа эффективности проектируемых изделий и конструкций (ПК-9);

- проводит лабораторные испытания, тестовых проверок и опытной летной и полевой эксплуатации приборов и агрегатов систем в соответствии с ГОСТами и ТУ (ПК-12);

- способен понимать значение поставленных производственно-технологических задач на основе анализа и изучения литературных (традиционных и электронных) и патентных источников, использования прогнозов развития смежных областей науки и техники с учетом позиций и мнений других специалистов (ПК-16);

В результате изучения дисциплины студент должен

-знать:

-основные типы приводов используемых в системах управления летательных аппаратов (СУЛА), обобщенную функциональную схему привода;

-электрические приводы с двигателями постоянного тока (ДПТ): типы и конструкция ДПТ, приводы постоянного тока с управляемыми тиристорными преобразователями; основные схемы и режимы работы силовых тиристорных каскадов, динамические характеристики ДПТ;

-приводы на базе асинхронных двигателей (АД): принцип работы и основные конструктивные разновидности АД, механические характеристики АД, особенности двух- и трехфазных АД, режимы работы и пуск АД, управление АД, управление трехфазным АД, частотно-токовое управление с автономным инвертором, частотно-токовое управление;

-исполнительные механизмы микроперемещений на основе пьезокерамики: принцип действия, статические характеристики, динамические характеристики, структурное представление;

-электрические приводы с синхронными двигателями (СД): физические основы работы, области применения, синхронные двигатели с постоянными магнитами, принцип работы, статические и динамические характеристики;

-двигатели (ШД): принцип работы, статические и динамические характеристики, схемы построения коммутаторов, требования к элементам привода на базе ШД;

-бесконтактные двигатели постоянного тока (БДПТ): принципы работы, схемы управления, датчик положения ротора и требования к нему, основные элементы и требования к ним, статические и динамические характеристики БДПТ;

-приводы на базе электромагнитных муфт (ЭММ): типы и конструкции электромагнитных муфт, статические характеристики, динамические характеристики, структурное представление приводов на базе ЭММ;

- уметь:

- выбирать различные типы электрических приводов для конкретных систем, применять микропроцессорные управляющие устройства в приводах.

- владеть:

- методами конструирования новых электроприводов СУЛА, оценивать при лабораторных и натурных испытаниях результаты аналитического конструирования;

- .теоретическими и экспериментальными методами исследования приводов СУЛА.

Содержание дисциплины.

Введение. Изменение характера труда и содержания деятельности человека в современном автоматизированном производстве. Вклад российских и советских ученых в развитии теории и практики электрического привода. Виды, классификация и особенности исполнительных электрических приводов летательных аппаратов. Следящий электропривод (ЭСП) – один из основных видов современных исполнительных электрических приводов летательных аппаратов. Принцип действия и блок-схема следящего электропривода. Следящий электропривод постоянного тока. Принцип работы и основные типы двигателей постоянного тока. . Статические и динамические характеристики коллекторных двигателей с независимым возбуждением. Принцип действия, основные конструктивные разновидности, характеристики и области применения бесконтактных двигателей постоянного тока. ЭСП с импульсным управлением. Принцип работы системы "импульсный усилитель - двигатель постоянного тока с независимым возбуждением (ИУ - Д). Законы коммутации транзисторов ключевого реверсивного усилителя мощности. Статические, динамические и энергетические характеристики реверсивных и нереверсивных ЭСП, работающих по системе ИУ - Д. Укрупненные принципиальные схемы ЭСП. Область использования импульсных приводов постоянного тока в современной технике. Системы "Тиристорный управляемый выпрямитель - двигатель постоянного тока с независимым возбуждением» (ТУВ - Д). Принцип работы системы ТУВ - Д. Способы управления тиристорными группами реверсивного привода. Статические и динамические характеристики систем ТУВ - Д с раздельным и совместным управлением тиристорными группами. Промышленные ЭСП, работающие по системе ТУВ - Д: основные типы, технико-экономические характеристики, области использования. ЭСП переменного тока. ЭСП с исполнительными асинхронными трехфазными двигателями. . Принцип работы и основные характеристики асинхронных трехфазных двигателей при управлении частотой и напряжением статора. ЭСП переменного тока частотного управления; область их использования в технике; характеристики. ЭСП переменного тока частотно-токового управления; область их использования в технике; характеристики. ЭСП переменного тока векторного управления; область их использования в технике; характеристики.Сравнительный анализ характеристик промышленных приводов переменного и постоянного токов. ЭСП с исполнительными асинхронными двухфазными двигателями (АДД).. Принцип действия и основные типы асинхронных двухфазных двигателей. Симметричный и несимметричный методы управления частотой вращения и характеристики АДД при этих способах управления. . Блок-схемы ЭСП с АДД. Область использования приводов с АДД. Электрический привод с шаговыми двигателями. Принцип работы и конструкции шаговых двигателей с чередующимися полюсами, с одноименными полюсами и двигателей специальных конструкций. Принципы управления шаговыми двигателями. Статические и динамические характеристики систем с шаговыми двигателями. Применение приводов с шаговыми двигателями в периферийных устройствах вычислительных машин, в станках с ЧПУ и др. Принципы построения и особенности компьютерной управляющей части цифровых следящих приводов (ЦЭСП). Управляющая ЭВМ в составе ЦЭСП. Задачи, решаемые в ЦЭСП микропроцессорами. Структуры ЦЭСП. Организация главной обратной связи в ЦЭСП. Современные методы управления ЦЭСП. Преобразование сигналов. Квантование сигналов по уровню и по времени. Выбор периода квантования в ЦЭСП. Алгоритмы управления ЦЭСП. Элементы проектирования ЭСП ЛА. Энергетический анализ объектов регулирования и выбор исполнительных элементов ЭСП. Основные законы движения объектов регулирования: гармонический закон, закон "arctg", движение объекта регулирования в режиме переброски. Определение характера изменения и величины суммарного нагрузочного момента и мощности, потребляемой объектом регулирования. Выбор исполнительного элемента по энергетическим характеристикам объекта регулирования. . Определение передаточного числа редуктора и проверка выбранного исполнительного двигателя.. Принципы синтеза структуры ЭСП. Общие положения и принципы структурного синтеза следящих систем. Последовательность синтеза структуры системы. Последовательность синтеза корректирующих устройств.. Специальные методы повышения динамической точности следящих систем. Повышение динамической точности следящих систем путем введения связей по управляющему и возмущающим воздействиям. Структурные схемы и передаточные функции следящей системы с комбинированным управлением. Реализация компенсирующей связи по управляющему воздействию.