Лабораторный практикум

Лабораторная работа № 1

Автоматические системы управления грузовых локомотивов

   Цель работы:

   - систематизация и обобщение знаний 3-х разделов дисциплины АУЛ «Принципы построения автоматических систем», «Устойчивость и качество работы систем автоматики», «Локомотивные системы автоматического управления, регулирования и защиты»;

   - уточнение сведений, касающихся принципа построения и работы автоматических систем управления грузовых локомотивов.

   Краткие теоретические сведения.

   Принципы, используемые при проектировании систем автоматического управления пассажирскими поездами, используются при разработке систем автоматического управления грузовыми поездами. Однако грузовой поезд как объект управления обладает рядом специфических особенностей, вызывающих трудности автоматизации процесса его ведения. Локомотивы грузовых поездов не оборудованы устройствами автоматического пуска, сложность построения которых определяется значительными колебаниями массы поезда (от порожнего состава до тяжеловесных поездов). Грузовые вагоны оснащены только пневматическими тормозами, для автоматизации которыми необходимо создать сложные регуляторы, обеспечивающие заданное качество управления в условиях значительной инерционности, свойственной пневматическим тормозам. Наличие эффектов боксования и юза требует усложнения измерительных трактов пройденного пути и текущей скорости.

   Одна из систем автоматического управления грузовым поездом была разработана в ЛИИЖТе для тепловозной тяги (рис. 1). Она относится к классу автономных одноконтурных собственно программных систем. Операция трогания поезда и его прицельного торможения не автоматизированы и выполняются машинистом. В программном блоке системы хранятся программы T_П (S_K) и N_П (S_K), рассчитанные для различной массы поезда. На границах контрольных участков определяется рассогласование времени хода, в соответствии с которым выбирается одна из программ N_П (S_K). Проблема измерения пройденного пути и текущей скорости в этой системе решается путём измерения частоты вращения всех ведущих колёсных пар и выбора в режиме тяги сигнала с той, у которой частота вращения минимальна; в режиме торможения выбирается сигнал с колёсной пары, имеющей максимальную частоту вращения. Такое усложнение измерительных устройств пути и скорости позволяет в определённой степени учесть возможность боксования и юза. Также в системе предусмотрено подключение к ней устройств АЛС.

Рисунок 1

   Задание на выполнение лабораторной работы.

   1. Раскрыть функциональную взаимосвязь между блоками изображенной на рис. 1 системы автоведения грузовых поездов.

   2. Объяснить принцип действия, назначение, особенности работы и устройства вышеупомянутой системы.

   3. Укажите пути модернизации системы автоведения грузовых поездов с учетом достижений НТП.

        4. Письменно дать ответы на контрольные вопросы в отчете.

   Контрольные вопросы.

    1. Может ли данная система быть применена для пассажирских и маневровых локомотивов?

    2. В чем принципиальные отличия приведенной системы от общеизвестных?

    3. Какое место в классификации систем автоведения поездов занимает рассматриваемая в рамках лабораторной работы система?

    4. Охарактеризуйте общемировые тенденции развития систем автоматического управления поездов.

Лабораторная работа № 2