
《轨道交通信号与控制专业导论》课程简介及教学大纲
《轨道交通信号与控制专业导论》课程简介
课程编号:JT02L2202
课程结构:专业教育平台/专业选修课程
学时/学分:8/0.5
先修课程:无
适用专业:轨道交通信号与控制
内容简介:
1.课程的性质、目标与任务
本课程授课对象是大一学生,通过本课程的学习使学生了解铁路信号的重要概念、原理、地位、作用、发展沿革、高新技术的应用趋势以及本专业研究的热点问题;树立正确的学习目的,在此基础上结合自身情况制定在校四年的学习计划;使学生加深对本专业的理论体系、高新技术、研究方向和发展趋势的认识,进一步强化专业意识,正确选择自己的专业发展方向。
2.课程的主要内容
本课程主要介绍轨道交通信号与控制专业的建设情况;铁路信号基本设备,车站联锁系统、区间闭塞系统、列车运行控制系统、行车调度指挥系统、编组站调车系统,并介绍目前铁路信号研发、生产、设计施工、运维管理组织体系;专业建设背景,专业与学科建设,轨道交通信号与控制专业人才培养方案,就业去向以及如何学习本专业知识。
参考教材、著作或参考资料:
建议教材:
由授课教师自编讲义。
参考资料:
[1]北京交通大学海滨学院轨道交通学院.轨道交通信号与控制专业人才培养方案.2019.
[2]林瑜筠,谭丽,涂序跃.高速铁道概论[M].北京:中国铁道出版社,2015.
[3]佟立本.铁道概论[M].北京:中国铁道出版社,2016.
[4]当代中国铁路信号(2006-2010)编辑委员会.当代中国铁路信号[M].北京:中国铁道出版社,2014.
(Introduction to Specialty of Traffic and Transportation)
Course Description
Term:1-1
Course Title:Introduction to Specialty of Traffic and Transportation
Course Code:JT02L2202
Prerequisite Courses:None
Hours / Credit:8/0.5
Course Description:
1. Specialty, objectives and tasks of the course
This course is taught to first-year students. Through the study of this course, students can understand the important concepts, principles, status, functions, development history, application trends of high and new technologies of railway signals, as well as the hot issues of this major. Set up the correct purpose of learning, on this basis combined with their own situation to develop a four-year learning plan; To make students deepen the understanding of the theoretical system, high and new technology, research direction and development trend of the major, further strengthen the professional awareness, the correct choice of their own professional development direction.
2. Main content of the course
This course mainly introduces the construction of rail transit signal and control specialty; Basic railway signal equipment, station interlocking system, interval block system, train operation control system, dispatching command system, marshalling station shunting system. Professional construction background, professional and discipline construction, training program for rail transit signal and control professionals, employment direction and how to learn this professional knowledge.
《轨道交通信号与控制专业导论》课程教学大纲
一、课程基本信息
1. 课程编号:JT02L2202
2. 课程名称:轨道交通信号与控制专业导论
3. 课程结构:专业教育平台/专业选修课程
4. 学时/学分:8 /0.5
5. 先修课程:无
6. 适用专业:轨道交通信号与控制
二、课程任务和目的
本课程授课对象是大一学生,通过本课程的学习使学生了解交通运输的重要概念、原理、地位、作用、发展沿革、高新技术的应用趋势以及本专业研究的热点问题;树立正确的学习目的,在此基础上结合自身情况制定在校四年的学习计划;使学生加深对本专业的理论体系、高新技术、研究方向和发展趋势的认识,进一步强化专业意识,正确选择自己的专业发展方向。
三、课程教学内容和要求
本课程主要介绍轨道交通信号与控制专业的建设情况,让学生了解目前国家关于铁路电务管理部门的体制、铁路信号基础设备、铁路信号系统,了解专业建设背景,专业与学科建设,专业的主要课程设置,就业去向以及如何学习本专业知识。
四、课程教学安排
本课程理论教学8学时。按照知识单元进行划分,本课程主要内容包括3个单元。
第1单元 铁路信号及其发展历程(2学时)
1.教学内容
介绍什么是铁路信号、世界铁路信号、我们国家铁路信号的发展历程及我们国家未来的发展规划。
2.教学的重点及难点
重点:轨道交通信号与控制专业的发展历程及背景,轨道交通信号与控制专业学科建设情况。
难点:轨道交通信号与控制专业学科。
3.基本要求
了解轨道交通信号与控制专业的发展历程和背景,了解什么是铁路信号,世界铁路信号以及我们国家铁路信号的发展历程,以及我们国家未来的发展规划。
第2单元 铁路信号系统总揽(4学时)
1.教学内容
铁路信号设备及其分类,车站信号控制系统、车站信号设备,区间信号控制系统、区间信号设备,铁路行车指挥系统,列车运行控制系统、列车运行控制系统设备,编组站自动化系统、编组站自动化设备;铁路信号系统主要技术;铁路信号相关技术。
2.教学的重点及难点
重点:车站信号控制系统、车站信号设备,区间信号控制系统、区间信号设备,铁路行车指挥系统,列车运行控制系统、列车运行控制系统设备,编组站自动化系统、编组站自动化设备。
难点:铁路信号系统主要技术;铁路信号相关技术。
3.基本要求
了解铁路信号设备及其分类,了解铁路信号各个系统的基本作用、组成和原理,了解铁路信号系统主要技术和相关技术。
第3单元 铁路信号研发设计及运行维护组织体系、轨道交通信号与控制专业人就业及学习(2学时)
1.教学内容
我国的铁路信号的信号制度与制式标准,铁路信号研发、生产、设计施工、运维管理队伍和完善的组织体系,轨道交通信号与控制业人才校生人数及学习情况、毕业后就业方向及考研情况,交通运输专业知识应该如何学习。
2.教学的重点及难点
重点:铁路信号研发、生产、设计施工、运维管理队伍和完善的组织体系,毕业后就业方向,如何报考相关专业研究生,如何学好本专业课程。
难点:如何报考相关专业研究生,如何学好本专业课程。
3.基本要求
了解我国的铁路信号的信号制度与制式标准,铁路信号研发、生产、设计施工、运维管理队伍和完善的组织体系,轨道交通信号与控制专业的在校生人数及学习情况,掌握毕业生的就业方向及主要就业单位、主要考研学校,掌握轨道交通信号与控制专业课程如何学习。
五、课程考核
该课程为考查课,课程考核包括2部分:平时成绩+结课论文。
平时成绩(考勤、课堂表现等)占40%,结课论文:60%。
六、课程教材及参考资料
建议教材:
由授课教师自编讲义。
参考资料:
[1]北京交通大学海滨学院轨道交通学院.轨道交通信号与控制专业人才培养方案,2019.
[2]林瑜筠,谭丽,涂序跃.高速铁道概论[M].北京:中国铁道出版社,2015.
[3]佟立本.铁道概论[M].北京:中国铁道出版社,2016.
[4]当代中国铁路信号(2006-2010)编辑委员会.当代中国铁路信号[M].北京:中国铁道出版社,2014.
编写人:张胜 评审人:钟雁
审批人:钟雁 编写日期:2019年4月
《电路分析》课程简介及教学大纲
《电路分析》课程简介
课程编号:JT02L1101
课程结构:学科基础教育平台/必修课程
学时/学分:64/4
先修课程:高等数学、大学物理、线性代数
适用专业:轨道交通信号与控制、电子信息类相关专业
内容简介:
1.课程的性质、目标与任务
《电路分析》是轨道交通信号与控制、电子信息类相关专业必修的专业基础课。本课程从电路模型出发,主要是讨论线性、集总参数、非时变电路。系统论述电路分析的基本概念、基本定律与基本分析方法。该课程理论严密、逻辑性强,有广阔的工程背景。培养学生从实际出发,在理论指导下灵活处理问题的能力、科学思维能力、分析计算能力、实验研究能力和科学归纳能力以及严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点,为学习电子技术基础、信号与系统等后续课程打下基础。
2.课程主要内容
本课程主要分三大部分,直流电路分析、动态电路时域分析及正弦稳态电路分析。直流电路分析包括:电路元件、电路变量和电路定律,线性变换,电路定理。动态电路分析包括一阶动态电路的基本分析方法和二阶动态电路的基本特性。正弦稳态电路分析包括正弦量及其相量表示,电路元件及单相正弦稳态电路的相量模型和相量方程,正弦稳态电路的功率和能量,耦合电感和理想变压器,电路频率响应。
参考教材、著作或参考资料:
建议教材:
邱关源.电路分析基础[M].第五版.北京:高等教育出版社,2006.
参考资料:
[1] 周守昌.电路原理(上、下册)2版[M].北京:高等教育出版社,2004.
[2] 李瀚荪.电路分析基础[M].北京:高教出版社,1993.
(Circuit Analysis)Course Description
Term:2-1
Course Title:Circuit Analysis
Course Code:JT02L1101
Prerequisite Courses:Advanced Mathematics,University Physics,Linear Algebra
Hours/Credit:64/4
Course Description:
1.Specialty, objectives and tasks of the course
This course is a compulsory basic course for Major in rail transit signal and control and Electronic information-Majors. Linear, lumped parameters and non-time-varying circuits are mainly discussed in this course. The basic concepts, laws and methods of circuit analysis are systematically discussed. The course has a rigorous theory, strong logic and broad engineering background.The objective of Circuit Analysis is to make students know the research object of Circuit Analysis and the basic theory of circuit , to understand the principles and method of Circuit Analysis, to lay a solid foundation and provide a clear direction for further education in other courses. This is very important for their scientific thinking, analysis and calculation capabilities, experimental research capabilities.
2. Main contents of the course
This course is mainly divided into three parts: DC circuit analysis, dynamic circuit analysis in time domain and sinusoidal steady-state circuit analysis. The main contents of DC circuit analysis include: circuit elements, circuit variables and circuit laws, linear transformation, circuit theorems. The contents of dynamic circuit analysis mainly include the basic analysis methods of first-order dynamic circuit and the basic characteristics of second-order dynamic circuit. The contents of analysis of sinusoidal steady-state circuit include sinusoidal quantity and its phasor expression, phasor model and phasor equation of circuit elements and sinusoidal steady-state circuit, power and energy of sinusoidal steady-state circuit, coupled inductance and ideal transformer, and frequency Response of Circuit.
《电路分析》课程教学大纲
一、课程基本信息
1. 课程编号:JT02L1101
2. 课程名称:电路分析
3. 课程结构:学科基础教育平台/必修课程
4. 学时/学分:64/4
5. 先修课程:高等数学、大学物理、复变函数、线性代数
6. 适用专业:轨道交通信号与控制、电子信息类相关专业
二、课程任务和目的
《电路分析》是轨道交通信号与控制、电子信息类相关专业必修的专业基础课。本课程从电路模型出发,主要是讨论线性、集总参数、非时变电路。系统论述电路分析的基本概念、基本定律与基本分析方法。该课程理论严密、逻辑性强,有广阔的工程背景。通过该课程的学习,培养学生从实际出发,在理论指导下灵活处理问题的能力、科学思维能力、分析计算能力、实验研究能力和科学归纳能力以及严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点,为学习电子技术基础、信号与系统等后续课程打下基础。
三、课程教学内容和要求
本课程主要分三大部分,直流电路分析、动态电路时域分析及正弦稳态电路分析。通过本课程学习,使学生掌握集总参数电路的基本概念、电路定律、电路定理,掌握直流电路分析方法和动态电路分别在时域和频域的分析方法,理解并建立“参考方向”、“等效”及“分解”等概念,学会用不同的方法分析解决简单电路的基本问题;同时培养抽象思维能力、创新意识和初步理论联系实际的能力。
四、课程教学安排
本课程理论教学64学时。按照知识单元进行划分,本课程主要内容包括3个单元。
第1单元 电阻电路的分析(直流电路分析)(30课时)
1.教学内容
电路模型和电路定律、电阻电路的等效变换、电阻电路的一般分析方法、电路定理、电感、电容元件
2.教学重点与难点
重点:基尔霍夫定律、回路电流法、结点电压法、叠加定理、戴维南定理、最大功率传输定理。
难点:结点电压法、戴维南定理。
3.基本要求
(1)理解电路模型和理想电路元件的概念、电流和电压参考方向的含义、电路等效变换的概念、输入电阻的含义、支路电路法、线性网络的线性性质;
(2)了解电路图论的初步概念、替代定理;
(3)掌握输入电阻的求取方法;掌握电阻、电感、电容元件、独立电压源、电流源的定义及端口伏安关系;掌握基尔霍夫定律;掌握电阻、电感、电容串、并、混联、电阻的Y —△以及实际电源两种模型的等效变换;掌握回路电流法、网孔电流法和结点电压法;掌握叠加定理、戴维南定理与诺顿定理以及最大功率传输定理。
第2单元 一阶电路和二阶电路的时域分析(10课时)
1.教学内容
动态电路的方程及初始条件、一阶电路的零输入响应、一阶电路的零状态响应、一阶电路的全响应、二阶电路的零输入响应。
2.教学重点与难点
重点:用“三要素”法求解一阶线性电路的动态过程。
难点:动态电路初始状态与初始条件确定;二阶电路的零输入相应的分析。
3.基本要求
(1)理解零输入响应、时间常数、零状态响应、全响应、暂态响应、稳态响应、阶跃响应的概念、阶跃函数的定义;
(2)了解冲激函数的定义、冲激响应的概念、二阶电路程的建立方法、二阶动态电路电压、电流变化的三种的形式、动态元件在过渡过程中能量的转换;
(3)掌握一般RC和RL电路的零输入响应求解方法、一阶动态电路方程的建立方法及初始条件的确定方法、一般RC电路和RL电路的零状态响应求解方法、全响应的求解方法——三要素法。
第3单元 交流电路的稳态分析(22课时)
1.教学内容
相量法、单相正弦稳态电路的分析与计算、电路的频率响应、含有耦合电感电路等。
2.教学重点与难点
重点:电路元件的相量形式、复阻抗、复导纳及其等效互换、正弦电流电路相量分析与计算,正弦电流电路的功率计算及功率因数的提高;含耦合电感的电路计算;理想变压器的伏安关系、频率响应和网络函数的概念。
难点:正弦电流电路的功率计算及功率因数的提高方法、互感电压极性的确定,含耦合电感的电路计算、通频带、品质因数等参数对电路性能影响。
3.基本要求
(1)理解相量、相位差和有效值的概念及阻抗与导纳的定义;理解相量法分析正弦稳态电路的过程;理解二端网络平均功率、无功功率、视在功率、复功率、功率因素等概念;理解最大功率的传递条件;理解空心变压器、理想变压器的伏安关系;理解同名端、互感系数和耦合系数的概念;理解RLC 串并联电路的频率特性;提高功率因素的意义;
(2)掌握正弦量的相量表示法、无源二端网络的等效阻抗与导纳的求解方法、相量图法、变压器对电压、电流及阻抗的变换作用、含理想变压器电路的分析方法、含耦合电感电路的分析方法、谐振工作状态的特点以及谐振频率、通频带、品质因数等参数的计算方法及提高功率因素基本方法。
总复习(2课时)。
五、课程考核
该课程为考试课。总评成绩由平时成绩和期末成绩两部分构成:平时成绩占30%-40%(课堂讨论、提问、作业、考勤等),期末成绩占60%-70%。期末考试的主要形式有开/闭卷等形式,主要考核学生对基本概念、原理的理解和应用,对有关问题的判断、分析和计算能力。
六、课程教材及参考资料
建议教材:
邱关源.电路分析基础[M].第五版.北京:高等教育出版社,2006.
参考资料:
[1] 周守昌.电路原理(上、下册)2版[M].北京:高等教育出版社,2004.
[2] 李瀚荪.电路分析基础[M].北京:高教出版社,1993.
[3] 王定中等,电路基础[M].广州:华南理工大学出版社,1994.
编写人:褚俊英 评审人:段宝文
审批人:钟雁 编写日期:2019年4月
《信号与系统分析》课程简介及教学大纲
《信号与系统分析》课程简介
课程编号:JT02L1102
课程结构:学科基础教育平台/必修课程
学时/学分:64/4
先修课程:高等数学、线性代数、电路分析
适用专业:轨道交通信号与控制
内容简介:
1.课程的性质、目标与任务
本课程主要为学生进一步学习控制理论、信号处理与信息检测理论、通信理论、网络理论等课程内容打下必要的基础;帮助学生了解信号和系统分析过程中,理论与实际结合的思想方法; 引导学生学会把握理论问题和实际工程应用问题的共性,发现和利用个性; 培养学生利用所学数学知识分析和解决实际工程问题的能力。
2.课程主要内容
本课程教学任务主要是使学生了解信号和系统分析的基本思想;使学生掌握信号在时域、频域及复频域中的描述形式、特征,了解不同信号描述形式间的关系; 使学生掌握线性时不变系统在时域、频域及复频域中的表现形式和基本特点,能建立一般电路和系统的数学模型,能选用适当的方法求解,对解赋予物理解释;使学生掌握信号通过线性系统后信号的分析方法,信号特征变化的基本规律。
参考教材、著作或参考资料:
建议教材:
吴大正.信号与线性系统分析(第4版)[M].高等教育出版社,2010.
参考资料:
[1] 郑君里.信号与系统(第3版)[M].高等教育出版社,2011.
[2] 奥本海姆(美),刘树棠译.信号与系统[M].西安交通大学出版社,2011.
(Signals and System Analysis)Course Description
Term:2-1
Course Title:Signals and System Analysis
Course Code:JT02L1102
Prerequisite Courses:Advanced Mathematics, Linear Algebra, Circuit Analysis
Credit/Hours:64/4
Course Description:
1. Specialty, objectives and tasks of the course
Have students understand the basic method to analyze signals &systems; Have students master the signal descriptions in time domain, frequency domain and complex frequency domain, understand the meaning of different descriptions; Have students master the LTI system description in time domain, frequency domain and complex frequency domain, be able to establish the model for a circuit system or other LTI system, be able to figure out the system responds and explain them properly.
2. Main contents of the course
Have students understand the differences between the input signals and the output signal of a LTI system. It presents the fundamentals of signal and system analysis. Topics include discrete-time and continuous-time signals, Fourier series and transforms, Laplace and Z transforms, and analysis of linear, time-invariant systems. Applications are drawn broadly from engineering and physics. It is a fundamental starting point in the field of engineering, and serves as the basic material that other advanced courses in the engineering subject area are based.
《信号与系统分析》课程教学大纲
一、课程基本信息
1. 课程编号:JT02L1102
2. 课程名称:信号与系统分析
3. 课程结构:学科基础教育平台/必修课程
4. 学时/学分:64/4
5. 先修课程:高等数学、线性代数、电路分析
6. 适用专业:轨道交通信号与控制
二、课程任务和目的
本课程是轨道交通信号与控制专业本科生的一门非常重要的实用性强、涉及面广的学科大类必修课程。该课程是将学生从电路分析的知识领域引入信号处理和传输领域、从时域到频域的关键性课程,它在电子、通信等类必修课中占有重要地位,对后续专业课程起着承上启下的作用并具有深远的影响。
本课程的主要目的是使学生掌握确定性信号的时域和频域描述方法;线性时不变系统的特性及其时域、频域、复频域以及Z域分析方法;以及涉及到信号的性质和信号通过线性时不变系统时的若干基本问题、基本概念和基本知识点。
通过对本课程的学习,使学生掌握信号与系统的时域、变换域分析的基本原理和基本方法;理解傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换的数学概念、物理概念与工程概念。学生应初步具备分析信号与系统时域及频域特性的能力;学会运用数学工具来解决工程问题,并能给予物理概念的解释;锻炼学生利用信号与系统的基本理论与方法去分析和解决实际问题的能力,为进一步学习后续课程打下坚实的基础,以适应后续课程的需要。激发学生对信号与系统学科方面的学习志趣和热情,使他们有能力适应这一领域快速发展的需要。
三、课程教学内容和要求
本课程的教学重点放在分析系统的基本方法上,主要介绍分析连续系统和离散系统的时域法和变换法。时域分析法中的重点是卷积法,变换法中主要有用于连续系统的傅立叶变换法和拉普拉斯变换法以及用于离散系统的Z变换法。另外,还介绍了系统函数和适用于多输入—多输出系统的状态变量法。学习本课程的难点在于连续系统的时域分析方法中求解微分方程时用到的初始条件的确定,以及卷积法中卷积积分上下限和卷积和上下限的确定,连续系统的时域分析方法中频谱函数的概念及应用,尤其是取样定理的概念和应用。
四、课程教学安排
本课程理论教学64学时。按照知识单元进行划分,本课程主要内容包括7个单元。
第1单元 信号与系统的基础知识(10学时)
1.教学内容
信号的基本描述方法、分类及其基本运算;系统的基本概念和描述方法;系统模型及其分类;线性非时变系统的概念。
2.教学重点及难点
重点:阶跃信号、冲激信号的性质和应用;线性非时变系统的概念。
难点:用阶跃信号表示信号起止点。
3.基本要求
(1)掌握信号的基本描述方法、分类及其基本运算;
(2)掌握阶跃信号、冲激信号的定义及其性质;
(3)掌握系统的基本概念和描述方法;
(4)掌握线性时不变系统的概念及性质;
(5)理解系统的数学模型;
(6)了解系统分析方法。
第2单元 连续时间系统的时域分析(10学时)
1.教学内容
LTI连续时间系统由电路模型建立微分方程的方法及其经典解法;自然响应、受迫响应、零输入响应、零状态响应、冲激响应;卷积积分的概念及其性质。
2.教学重点及难点
重点:自然响应、受迫响应、零输入响应、零状态响应、冲激响应的概念;零状态响应的求解。
难点:卷积积分图解法、卷积性质的应用。
3.基本要求
(1)了解从物理模型建立连续时间系统数学模型的方法;
(2)掌握LTI连续时间系统由电路模型建立微分方程的方法及其经典解法;
(3)掌握自然响应、受迫响应、零输入响应、零状态响应、冲激响应的概念;
(4)掌握卷积积分的概念及其性质;
(5)掌握系统零状态响应求解方法。
第3单元 连续时间信号的频率特性分析(傅里叶变换)(12学时)
1.教学内容
周期信号的傅里叶级数展开;傅里叶变换及其基本性质;周期信号和抽样信号的傅里叶变换;抽样定理。
2.教学重点及难点
重点:周期信号与非周期信号的频谱及其特点、傅里叶变换主要性质、抽样定理。
难点:周期信号与非周期信号的频谱的物理意义、傅里叶变换主要性质的物理意义、抽样定理的物理意义。
3.基本要求
(1)掌握周期信号的傅里叶级数展开;
(2)掌握傅里叶变换及其基本性质;
(3)掌握周期信号和抽样信号的傅里叶变换;
(4)掌握抽样定理;
(5)掌握信号的频谱的概念及其特性;
(6)了解实信号频谱的特点;
(7)理解抽样信号在数字通信系统中的应用。
第4单元 连续时间系统的S域分析(拉普拉斯变换)(12学时)
1.教学内容
单边拉普拉斯变换的定义及其基本性质;拉普拉斯反变换的计算方法(部分分式分解法);系统的拉普拉斯变换分析方法;系统函数;系统函数的极零点的概念及其应用;系统稳定性;系统的框图与流图描述。
2.教学重点及难点
重点:常用信号的拉普拉斯变换;拉普拉斯变换的基本性质;系统的拉普拉斯变换分析方法;系统函数的概念;稳定系统的条件。
难点:由系统函数的极零点的分布决定系统时域特性和频域特性。
3.基本要求
(1)掌握单边拉普拉斯变换的定义及其基本性质;
(2)掌握用部分分式展开法求解拉普拉斯逆变换;
(3)掌握系统的拉普拉斯变换分析方法;
(4)掌握系统函数的定义;
(5)了解系统函数(网络函数)的分类;
(6)掌握系统函数极零点位置与冲激响应波形特征的关系;
(7)掌握由系统函数的极零点的分布绘制(一阶)系统频响特性曲线的方法;
(8)了解由系统函数的极零点的分布绘制(二阶)系统频响特性曲线的方法;
(9)掌握系统稳定性的概念;
(10)掌握系统的框图与流图描述;
(11)能设计出稳定、临界稳定和不稳定的LTI连续时间系统模型(微分方程、系统框图)。
第5单元 傅里叶变换的应用(4学时)
1.教学内容
系统对信号响应的频域分析方法、系统的频域传输函数的概念;线性系统的无失真传输;理想低通滤波器。
2.教学重点及难点
重点:无失真传输系统、理想低通滤波器。
难点:系统对信号响应的频域分析方法。
3.基本要求
(1)掌握系统对信号响应的频域分析方法、系统的频域传输函数的概念;
(2)掌握线性系统的无失真传输条件;
(3)掌握理想低通滤波器特性;
(4)了解系统延时、失真、因果等概念。
第6单元 离散时间系统的时域分析(6学时)
1.教学内容
离散时间信号序列的表示方法和基本运算;离散时间系统的差分方程描述;离散时间系统单位样值响应;卷积和的概念及计算;系统零输入响应、零状态响应的概念和求解方法。
2.教学重点及难点
重点:离散时间系统单位样值响应;系统零状态响应的求解。
难点:求无限序列卷积和。
3.基本要求
(1)掌握离散时间信号序列的表示方法和基本运算;
(2)掌握离散时间系统的差分方程描述;
(3)掌握离散时间系统单位样值响应;
(4)掌握卷积和的概念及计算;
(5)掌握系统零状态响应求解方法。
第7单元 离散时间系统Z域分析(Z变换)(10学时)
1.教学内容
Z变换的定义、收敛域及其基本性质;用部分分式展开法求逆Z变换;Z变换与拉普拉斯变换的关系;离散时间系统响应的Z变换分析方法;离散时间系统的系统函数;系统稳定性的概念;求离散时间系统的频率特性;离散时间系统的时域和Z域框图与流图描述形式。
2.教学重点及难点
重点:典型序列的Z变换、Z变换的基本性质、Z变换分析方法。
难点:求离散时间系统的频率特性。
3.基本要求
(1)掌握Z变换的定义、收敛域及其基本性质;
(2)掌握用部分分式展开法求逆Z变换,了解Z变换与拉普拉斯变换的关系;
(3)掌握离散时间系统响应的Z变换分析方法,掌握离散时间系统的系统函数;
(4)掌握系统稳定性的概念;
(5)掌握求离散时间系统的频率特性,掌握散时间系统的时域和Z域框图与流图描述形式;
(6)能设计出稳定、临界稳定和不稳定的LTI离散时间系统模型(差分方程、系统框图)。
五、课程考核
该课程为考试课。该课程总评成绩由平时成绩和期末成绩两部分构成:平时成绩(课堂讨论、提问、作业、考勤等)占30%-40%,期末成绩占60%-70%。期末考核的形式有开/闭卷,主要考核学生对基本概念、原理的理解和应用,对有关问题的判断、分析和计算能力。
六、课程教材及参考资料
建议教材:
吴大正.信号与线性系统分析(第4版)[M].高等教育出版社,2010.
参考资料:
[1] 郑君里.信号与系统(第3版)[M].高等教育出版社,2011.
[2] 奥本海姆(美),刘树棠译.信号与系统[M].西安交通大学出版社,2011.
编写人:张胜 评审人:秦武
审批人:钟雁 编写日期:2019年4月
《数值计算与MATLAB方法》课程简介及教学大纲
《数值计算与MATLAB方法》课程简介
课程编号:JT02L1103
课程结构:学科基础教育平台/必修课程
学时/学分:32/2
先修课程:大学计算机基础、C语言程序设计(B)
适用专业:轨道交通信号与控制
内容简介:
1.课程的性质、目标与任务
《数值计算与MATLAB方法》课程是轨道交通信号与控制专业的专业基础课程。本课程要求学生掌握MATLAB的数据类型、矩阵输入和操作方法、语法结构、函数的使用,以及二维、三维绘图功能等,并能够熟练地将MATLAB应用在电子电路电路、信号与系统及自动控制原理等专业课的学习中,解决相关课程中复杂的系统计算问题。上机操作是本课程重要的教学环节,学生只有通过上机实习,才能领会MATLAB中众多功能,才能达到熟练应用的程度。
2.课程主要内容
MATLAB数据表示及基本运算、MATLAB语言结构、函数的使用等,要求掌握MATLAB的数据类型、矩阵输入和操作方法、语法结构、函数的使用,以及二维、三维绘图功能等,并能够熟练地将MATLAB应用在电子电路电路、信号与系统及自动控制原理等专业课的学习中,解决相关课程中复杂的系统计算问题。
参考教材、著作或参考资料:
建议教材:
蔡旭辉,刘卫国.MATLAB基础与应用教程[M].北京:人民邮电出版社,2013.
参考资料:
[1] 张俊红,王亚慧,陈一民.控制系统仿真及MATLAB应用[M].北京:机械工业出版社,2011.
[2] 张晓华.控制系统数字仿真与CAD[M].北京:机械工业出版社,2010.
Numerical Calculation and MATLAB Method Course Description
Term:2-1
Course Title:Numerical Calculation and MATLAB Method
Course Code:JT02L1103
Prerequisite Courses:University Computer Foundation; C language programming(B)
Hours /Credit:32/2
Course Description:
1. Specialty, objectives and tasks of the course
The course "Numerical Calculation and MATLAB Method" is an compulsory course for undergraduates majoring in electronics, such as automation, electronic information engineering, and measurement and control. This course requires students to master MATLAB data types, matrix input and operation methods, syntax structure, function use, and 2D, 3D drawing functions, etc., and can skillfully apply MATLAB to electronic circuit circuits, signals and systems, and automatic control. In the study of professional courses such as principles, solve complex system calculation problems in related courses. The operation on the machine is an important part of the course. Students can only understand the many functions in MATLAB through the internship on the machine, in order to achieve the level of proficiency.
2. Main contents of the course
MATLAB data representation and basic operations, MATLAB language structure, function use, etc., requires mastering MATLAB data types, matrix input and operation methods, grammatical structures, function use, and 2D, 3D drawing functions, etc. MATLAB solves complex system calculation problems in related courses in the study of electronic circuit circuits, signals and systems, and automatic control principles.
《数值计算与MATLAB方法》课程教学大纲
一、课程基本信息
1. 课程编号:JT02L1103
2. 课程名称:数值计算与MATLAB方法
3. 课程结构:学科基础教育平台/必修课
4. 学时/学分:32/2
5. 先修课程:大学计算机基础、C语言程序设计(B)
6. 适用专业:轨道交通信号与控制
二、课程任务和目的
《数值计算与MATLAB方法》课程是轨道交通信号与控制专业本科生的学科基础教育平台课程。本课程要求学生掌握MATLAB的数据类型、矩阵输入和操作方法、语法结构、函数的使用,以及二维、三维绘图功能等,并能够熟练地将MATLAB应用在电子电路电路、信号与系统及自动控制原理等专业课的学习中,解决相关课程中复杂的系统计算问题。上机操作是本课程重要的教学环节,学生只有通过上机实习,才能领会MATLAB中众多功能,才能达到熟练应用的程度。
三、课程教学内容和要求
MATLAB数据表示及基本运算、MATLAB语言结构、函数的使用等,要求掌握MATLAB的数据类型、矩阵输入和操作方法、语法结构、函数的使用,以及二维、三维绘图功能等,并能够熟练地将MATLAB应用在电子电路电路、信号与系统及自动控制原理等专业课的学习中,解决相关课程中复杂的系统计算问题。
四、课程教学安排
本课程理论教学部分16学时,上机教学部分16学时,共32学时。
(一)理论教学内容(共16学时)
按照知识单元进行划分,本课程主要内容包括7个单元:
第1单元 MATLAB基础知识(2学时)
1.教学内容
MATLAB语言的基本特点及其主要功能、语言结构,启动和退出MATLAB的方法,简单的命令行操作方法、建立矩阵的方法、MATLAB数据对象的特点和基本的运算规则。
2.教学重点及难点
重点:建立矩阵的方法和基本的运算规则。
难点:MATLAB矩阵及其基本运算。
3.基本要求
(1)了解MATLAB语言的基本特点及其主要功能、语言结构;
(2)熟悉启动和退出MATLAB的方法;
(3)熟悉MATLAB的操作环境;
(4)掌握建立矩阵的方法;
(5)掌握MATLAB数据对象的特点和基本的运算规则。
第2单元 MATLAB程序设计(2学时)
1.教学内容
常用的语言结构:for循环、if语句、while循环、break语句、switch和case语句等,M文件的编程方法,函数M文件和脚本M文件的不同,提高程序运行速度的方法。
2.教学重点及难点
重点:顺序、选择及分支程序的编程M文件输入,编辑,调试及执行,函数文件的建立及调用。
难点:Matlab 程序与C语言的区别,尤其是函数部分新增内容。
3.基本要求
(1)了解函数M文件和脚本M文件的不同;
(2)了解提高程序运行速度的方法;
(3)熟悉利用向量运算来代替循环操作的方法;
(4)掌握常用的语言结构:for循环、if语句、while循环、break语句、switch和case语句等;
(5)掌握 M文件的编程方法。
第3单元 图形功能(2学时)
1.教学内容
plot命令,线型、颜色、标示等属性的设置,二维图形命令,图形属性,三维图形的绘制命令。
2.教学重点及难点
重点:二维及三维图形的绘制,格式及样式设置,图形窗口的操作。
难点:绘图函数变量的规则,三维meshgrid应用。
3基本要求
(1)掌握plot命令;
(2)掌握线型、颜色、标示等属性的设置;
(3)掌握二维图形命令;
(4)了解图形属性;
(5)了解三维图形的绘制命令。
第4单元 线性代数中的数值计算(2学时)
1.教学内容
生成特殊矩阵的方法,矩阵分析的方法,求解线性方程组的各种方法,矩阵的稀疏存储方式。
2.教学重点及难点
重点:生成矩阵的方法,矩阵分析的方法,求解线性方程组的各种方法。
难点:求解线性方程组的各种方法。
3基本要求
(1)了解矩阵的稀疏存储方式;
(2)掌握生成特殊矩阵的方法;
(3)掌握矩阵分析的方法;
(4)掌握求解线性方程组的各种方法。
第5单元 数据处理与多项式计算(4学时)
1.教学内容
数据统计和分析方法,数值插值与曲线拟合的方法与应用,快速傅里叶变换的应用方法,多项式的常用运算。
2.教学重点及难点
重点:数据统计和分析方法,数值插值与曲线拟合的方法与应用。
难点:数据统计和分析方法。
3.基本要求
(1)掌握数据统计和分析方法;
(2)掌握数值插值与曲线拟合的方法与应用;
(3)掌握快速傅里叶变换的应用方法;
(4)掌握多项式的常用运算。
第6单元 符号运算(3学时)
1.教学内容
符号计算的内涵,符号变量的定义方法,默认自变量的确定方法,符号微分、积分运算,化简和替代命令,解方程的命令。
2.教学重点及难点
重点:符号变量定义,及解决微分,积分,级数及极限的应用及方程求解。
难点:符号变量格式及书写,函数式化简、合并、替换操作。
3基本要求
(1)了解符号计算的内涵;
(2)掌握符号变量的定义方法;
(3)掌握默认自变量的确定方法;
(4)掌握符号微分、积分运算;
(5)了解化简和替代命令;
(6)掌握解方程的命令。
第7单元 Simulink仿真环境(1学时)
1.教学内容
Simulink操作环境,绘制系统模型的方法,子系统模块的建立与封装技术,S函数的功能和设计方法。
2.教学重点及难点
重点:绘制系统模型的方法,子系统模块的建立与封装技术。
难点:绘制系统模型的方法,子系统模块的建立。
3.基本要求
(1)了解S函数的功能和设计方法;
(2)熟悉Simulink操作环境;
(3)掌握默认自变量的确定方法;
(4)掌握绘制系统模型的方法;
(5)掌握子系统模块的建立与封装技术。
(二)上机教学内容(共16学时)
上机实验1 MATLAB数据表示及基本运算(2学时)
实验内容:
(1)熟悉启动和退出MATLAB的方法;
(2)熟悉MATLAB的操作环境;
(3)掌握建立矩阵的方法;
(4)常量与变量的使用方法、数组的创建和使用方法;
(5)各种运算符的使用方法。
上机实验2 MATLAB语言结构(3学时)
实验内容:
(1)掌握函数M文件和脚本M文件编程方法和调用方法;
(2)掌握常用的语言结构:for循环、if语句、while循环、break语句、switch和case语句等;
(3)调试技巧。
上机实验3 图形功能(3学时)
实验内容:
(1)掌握plot命令,线型、颜色、标示等属性的设置;
(2)掌握二维图形命令;
(3)了解三维图形的绘制命令。
上机实验4 数据处理与多项式计算(4学时)
实验内容:
(1)了解矩阵的稀疏存储方式;
(2)掌握生成特殊矩阵的方法、矩阵分析的方法;
(3)掌握求解线性方程组的各种方法。
(4)掌握数据统计和分析方法;
(5)掌握数值插值与曲线拟合的方法与应用;
(6)掌握快速傅里叶变换的应用方法;
(7)掌握多项式的常用运算。
上机实验5 符号运算(3学时)
实验内容:
(1)掌握符号变量的定义方法、默认自变量的确定方法;
(2)掌握符号微分、积分运算;
(3)了解化简和替代命令;
(4)掌握解方程的命令。
上机实验6 Simulink仿真环境(1学时)
实验内容:
(1)了解S函数的功能和设计方法;
(2)熟悉Simulink操作环境;
(3)掌握绘制系统模型的方法;
(4)掌握子系统模块的建立与封装技术。
五、课程考核
该课程为考试课。总评成绩由平时成绩和期末成绩两部分构成:平时成绩占30%-40%(课堂讨论、上机、提问、作业、考勤等),期末成绩占60%-70%。期末考试的主要形式有开/闭卷,主要考核学生对基本概念、原理的理解和应用,对有关问题的判断、分析和计算能力。
六、课程教材及参考资料
建议教材:
蔡旭辉,刘卫国.MATLAB基础与应用教程[M].北京:人民邮电出版社,2013.
参考资料:
[1] 张俊红,王亚慧,陈一民.控制系统仿真及MATLAB应用[M].北京:机械工业出版社,2011.
[2] 张晓华.控制系统数字仿真与CAD[M].北京:机械工业出版社,2010.
编写人:张胜 评审人:秦武
审批人:钟雁 编写日期:2019年4月
《模拟电子技术》课程教学简介及大纲
《模拟电子技术》课程简介
课程编号:JT02L1104
课程结构:学科基础教育平台/必修课程
学时/学分:48/3
先修课程:大学物理、电路分析
适用专业:轨道交通信号与控制、电子信息类
内容简介:
1.课程的性质、目标与任务
模拟电子技术是轨道交通信号与控制、电子信息类专业的技术基础课。它具有自身的体系,是实践性很强的技术基础课。本课程的任务是使学生获得模拟电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能,培养学生分析问题和解决问题的能力。通过本课程的学习,使学生具备应用电子技术的基本能力,为学习后续课程和电子技术在专业中的应用打好基础。
2.课程主要内容
本课程是一门注重基础性和实用性的课程,在教学中应该既重视课堂基础理论教学,又介绍模拟电子技术的研究与应用。本课程主要讲述半导体基础知识,基本放大电路,多级放大电路,集成运算放大器,放大电路中的反馈,信号的运算和处理以及直流电源。
参考教材、著作或参考资料:
建议教材:
华成英.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2015.
参考资料:
[1]李金平.模拟集成电路基础[M].北京:北京交通大学出版社,2010.
[2]康华光.电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2008.
(Analog Electronics Technique) Course Description
Term:2-2
Course Title:Analog Electronics Technique
Course Code:JT02L1104
Prerequisite Courses:College Physics, Circuit Analysis
Hours/Credit:48/3
Course Description:
1.Specialty, objectives and tasks of the course
Analog Electronics Technique is basic technical subjects of Major in rail transit signal and control and Electronic information-Majors. It is a practical technical course which has its own system. The purpose of this study is to enable students predominate basic theory and skill of experimentation for fundamentals of analog electronics, cultivate scientific thinking and ability on analyzing and solving problem by this reform. Having followed this course, students should have basic ability of applications of electronic technology, lay a good foundation for further course and applications of electronic technology.
2. Main contents of the course
This course focus on basic and practical. In the teaching should attach importance to both the basic theory class teaching, and introduces the research and application of Fundamentals of Analog Electronics. This course focuses on: basic knowledge of semiconductor,the basic amplifying circuit, the multistage amplifier circuit, integrated operational amplifier, the feedback amplifier circuit, operation and processing of signals,dc power supply.
《模拟电子技术》课程教学大纲
一、课程基本信息
1. 课程编号:JT02L1104
2. 课程名称:模拟电子技术
3. 课程结构:学科基础教育平台/必修课程
4. 学时/学分:48/3
5. 先修课程:大学物理、电路分析
6. 适用专业:轨道交通信号与控制、电子信息类
二、课程任务和目的
本课程是为轨道交通信号与控制、电子信息类专业本科学生开设的专业基础课。本课程在电子技术人才培养过程中有十分重要的地位,是学习与电子信息技术有关的专业课程的基础,是一门重要的必修课。本课程的目的是使学生掌握模拟电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能,培养学生分析问题和解决问题的能力,为以后学习专业课程和工程实践奠定模拟电子电路方面的基础。本课程在培养学生认真严谨的科学作风、面向工程实际解决问题的工程素质和创新能力等方面有重要的作用。
学生通过本课程的学习,应掌握模拟电子电路基本知识和基本分析、设计方法,初步具备模拟电子技术知识的综合和应用能力。并初步具备常用EDA软件的运用能力。
三、课程教学内容和要求
本课程主要讲述半导体基础知识,基本放大电路,多级放大电路,集成运算放大器,放大电路中的反馈,信号的运算和处理以及直流电源。学生通过学习该课程能够掌握常用电子元器件的特性、识别、检测和应用方法,掌握放大电路的分析和设计方法,掌握集成运算放大器的分析和应用方法,掌握功率放大电路与稳压电源的分析和设计方法。
四、课程教学安排
本课程理论教学48学时。按照知识单元进行划分,本课程主要内容包括7个单元。
第1单元 绪论(2学时)
1.教学内容
电子电路的定义、组成目的;电子电路的分类及功能;模拟信号与数字信号的区别;放大器的基本概念(特点、构成、主要技术指标);放大系统的概念;EDA仿真工具的引入及作用。
2.教学重点及难点
重点:放大器的主要技术指标,放大器的基本概念,EDA工具的使用。
难点:EDA工具的功能与应用。
3.基本要求
(1)了解电子电路的定义、组成目的及分类;了解仿真工具的适用范围和使用条件,以及仿真结果和真实结果的区别。
(2)掌握放大器的基本概念;放大器应具有的特点;理解放大器的主要技术指标;掌握 EDA仿真工具的基本使用方法。
第2单元 半导体器件基础(6学时)
1.教学内容
半导体基础知识;PN结;半导体二极管;双极性晶体管;场效应晶体管;集成化元器件及其特点;半导体光电器件。
2.教学重点及难点
重点:PN结的工作原理及电流方程;二极管的主要参数及其应用;双极型晶体三极管电流分配关系及主要参数;温度对晶体管参数的影响;场效应管的主要参数及其特点;EDA工具的仿真使用。
难点:载流子的产生与运动。
3.基本要求
(1)理解本征半导体、杂质半导体;载流子的扩散与漂移;理解PN结的基本原理;理解PN结的反向击穿特性和电容效应;理解发光、光电器件的工作原理;
(2)掌握PN结的伏安特性、双极型晶体三极管的原理、电流分配关系、模型、特性曲线及其主要参数;温度对晶体管参数的影响;理解并掌握二极管的等效电阻、主要参数及其常用模型;掌握场效应管的基本原理、特性曲线、模型、主要参数及其特点;发光、光电器件的应用;理解并掌握稳压管的稳压原理和使用条件。
第3单元 双极型模拟集成电路的基本单元电路(15学时)
1.教学内容
单管共射放大电路的构成;放大电路的分析方法;频响概念及单管共射放大电路的频响分析;共集放大电路与共基放大电路;共射、共基、共集放大电路特性比较;电流源电路及基本应用;差分放大电路;多级放大电路;低频功率放大电路。
2.教学重点及难点
重点:放大电路交流、直流通路的画法及共射、共基和共集放大电路的基本分析方法及其各自特点;差分放大电路的工作原理及分析方法;乙类、甲乙类功放的工作原理及分析方法。
难点:放大器频响分析;各种组合放大电路的分析与设计。
3.基本要求
(1)理解放大电路的基本构成;放大器频率响应,高频截频、低频截频、带宽定义及影响放大器频响的原因,常用电流源电路及其主要应用;差分放大电路的构成和工作原理;低频功放的特点。
(2)了解准互补推挽功放和单电源互补推挽功放的工作原理。
(3)掌握放大电路交流、直流通路的画法;频响的分析方法和幅、相频特性曲线的近似描绘;晶体管小信号低、高频模型及其参数的求法;共射、共基和共集放大电路的基本分析方法及其各自特点;差分放大电路的分析方法;多级放大电路的分析方法;乙类、甲乙类功放的工作原理及分析方法;乙类功放产生失真的原因及其解决方法。
第4单元 MOS模拟集成电路的基本单元电路(6学时)
1.教学内容
MOS场效应管的特点;MOS场效应管的模型;MOS管三种基本放大电路;MOS管有源负载;MOS管电流源;MOS单级放大器;MOS差分放大电路;CMOS功放电路;MOS模拟开关。
2.教学重点及难点
重点:常用MOS放大单元电路(E/E型、E/D型、CMOS有源负载、CMOS互补)的构成、特点和分析方法。
难点:各类MOS放大电路的分析;三极管和MOS管组成的多级放大电路的基本分析方法。
3.基本要求
(1)理解MOS场效应管的低、高频模型及其参数的求法;常用MOS管有源负载和电流源电路;MOS管作为开关的条件及开关电容电路原理。
(2)掌握MOS管共源、共栅和共漏放大电路的基本分析方法及其各自特点;常用MOS放大单元电路的构成、特点和分析方法;MOS管差放、CMOS功放电路的工作原理及分析方法;三极管和MOS管组成的多级放大电路的基本分析方法。
第5单元 负反馈放大电路(7学时)
1.教学内容
反馈的基本概念;反馈放大器的分类及其判别方法;负反馈对放大器性能的影响;负反馈放大器的分析方法;负反馈对放大器的稳定性及相位补偿。
2.教学重点及难点
重点:反馈组态的判别方法;负反馈对放大电路性能的影响;深负反馈条件下的近似估算方法。
难点:负反馈对放大电路的方框图分析法。
3.基本要求
(1)理解负反馈放大电路的基本概念;理解负反馈放大电路的方框图分析法,理解反馈放大电路自激振荡的条件及物理含义。
(2)了解负反馈放大电路的分类。
(3)掌握负反馈放大电路的判别方法以及负反馈对放大电路性能的影响;负反馈放大电路稳定性判别方法和防止负反馈放大电路自激的方法;掌握深负反馈条件下的近似估算方法。
第6单元 集成运算放大器的分析与应用(9学时)
1.教学内容
集成运放的组成及主要参数;线性应用及理想运放模型;基本运算电路;电压比较器;正弦波振荡电路;非正弦波发生电路;有源滤波电路;集成运算放大器的选型与工程应用。
2.教学重点及难点
重点:运放线性运用下的主要特性;用运放构成功能电路以及运放电子系统分析。
难点:运算放大器的参数与应用条件;正弦波产生电路。
3.基本要求
(1)了解集成运算放大器的组成及基本特性。
(2)理解集成运算放大器的主要参数、理想运放的条件;运放的其它应用电路的构成原理;正反馈的概念和作用;波形发生电路的构成、工作原理及分析方法。
(3)掌握运放线性运用和非线性运用下的主要特性;闭环运放的两种基本放大电路及基本运算电路;单限、迟滞比较器的构成和工作原理;产生正弦波振荡的条件、正弦波振荡电路的分类及判断电路能否产生振荡的方法;非正弦波发生电路的分析方法。
第7单元 直流稳压电源的组成(3学时)
1.教学内容
直流电源的组成及各部份的作用;单相小功率整流电路;滤波电路;稳压二极管稳压电路;串联型稳压电路。
2.教学重点及难点
重点:直流电源的组成及各部份的作用;单相整流电路的分析估算;电容滤波电路的分析估算;稳压二极管稳压电路的分析及限流电阻的选择;三端集成稳压器的应用。
难点:三端集成稳压器的应用。
3.基本要求
(1)掌握单相整流电路的工作原理和分析方法。
(2)了解典型滤波电路的工作原理及电容滤波电路输出电压平均值的估算;了解开关稳压电路的工作原理。
(3)理解线性串联型稳压电路的工作原理,掌握集成稳压器的应用。
五、课程考核
该课程为考试课。支持教师探索分阶段测验、部分内容留给学生自学并完成自学报告等改革形式。总评成绩:平时成绩占30-40%,其中包括:作业,考勤,课堂表现等。期末考试成绩占60-70%。主要考核学生对基本概念、原理的理解和应用,对有关问题的判断、分析和计算能力。
六、课程教材及参考资料
建议教材:
华成英.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2015.
参考资料:
[1]李金平.模拟集成电路基础[M].北京:北京交通大学出版社,2010.
[2]康华光.电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2008.
编写人:褚俊英 评审人:段宝文
审批人:钟雁 编写日期:2019年4月
《自动控制原理》课程简介及教学大纲
《自动控制原理》课程简介
课程编号:JT02L1105
课程结构:学科基础教育平台/必修课程
学时/学分:64/4
先修课程:高等数学Ⅰ、高等数学Ⅱ、线性代数A、电路分析、信号与系统分析
适用专业:轨道交通信号与控制
内容简介:
1.课程的性质、目标与任务
自动控制理论是高等院校轨道交通信号与控制专业教学规划中一门必修的专业基础课程。本课程旨在通过教学使学生掌握自动控制的基本概念、基本原理以及系统分析的基本方法。结合实验,培养学生分析问题、解决问题的能力,并为学生设计自动控制系统奠定基础。
2.课程主要内容
本课程内容包括自动控制系统的基本概念、线性定常连续系统的数学建模、系统的时域分析、系统的根轨迹分析、系统的频域分析、系统校正以及采样系统分析。其中线性定常连续系统的建模与分析为本课程的重点。
参考教材、著作或参考资料:
建议教材:
苗宇,蒋大明.自动控制原理(第二版)[M]. 北京:北京交通大学出版社,2013.
参考资料:
[1] 胡寿松. 自动控制原理(第七版)[M]. 北京:科学出版社, 2019.
[2] 卢京潮. 自动控制原理(第二版)[M]. 西安:西北工业大学出版社, 2009.
[3] 夏德钤. 翁贻方. 自动控制理论[M]. 北京:机械工业出版社, 2009.
(Principle of Automatic Control)Course Description
Term:2-2
Course Title:Principle of Automatic Control
Course Code:JT02L1105
Prerequisite Courses:Higher Mathematics I, Higher Mathematics II, Linear Algebra A, Circuit Analysis, Signal and System Analysis.
Hours/Credit:64/4
Course Description:
1. Specialty, objectives and tasks of the course
Automation control theory is a compulsory basic course in the teaching planning of rail transit signal and control specialty in Colleges and universities.This course is designed to master the basic concepts and principles, and the methods of system analysis for automatic controlling. Combine experiments, this course is also designed to develop the ability of students to analyze and solve problems, and lay a theoretical foundation for designing automatic control systems.
2. Main contents of the course
This course includes the basic concepts of automatic control systems, mathematical modeling of linear steady continuous systems, time domain analysis of systems, system root locus technique, frequency domain analysis of systems, system correction and analysis of sampling systems.
《自动控制原理》课程教学大纲
一、课程基本信息
1. 课程编号:JT02L1105
2. 课程名称:自动控制原理
3. 课程结构:学科基础教育平台/必修课程
4. 学时/学分:64/4
5. 先修课程:高等数学Ⅰ、高等数学Ⅱ、线性代数A、电路分析、信号与系统分析
6. 适用专业:轨道交通信号与控制
二、课程任务和目的
“自动控制原理”是轨道交通类专业本科生的必修专业基础课,自动控制理论讲述的是单输入单输出反馈控制系统的数学模型及数学基本原理,直接为解决实际控制系统中的问题提供理论和方法,是具有一般方法论特点的技术基础课,重点在于学习反馈控制系统的基本理论及其基本方法,在其后续课程中完成分析和设计控制系统的任务。
本课程的教学目标是本课程的学习目的在于使学生掌握经典控制理论的基本概念,基本原理和基本方法。是通过本课程的学习,使学生能够正确地理解和运用课程的基本概念和理论,逐步掌握“定性分析、定量估算和仿真实验”等研究问题的方法,具有从事与工业自动控制系统有关的工程实践与理论研究的基本知识,为专业课学习和参加控制工程实践打下必要的基础。
三、课程教学内容和要求
自动控制理论课程的主要知识点包括自动控制系统的基本概念、线性定常连续系统的数学建模、系统的时域分析、根轨迹分析法、系统的频域分析、系统校正以及采样系统分析。其中学生要重点掌握线性定常连续系统的建模与分析,而频域分析是本课程的难点。学完本课程学生应达到以下基本要求:
1. 理解线性定常系统的定义,单输入单输出控制系统的基本原理;
2. 掌握传递函数的定义、分类,以及结构图等效变换、梅森增益公式求解传递函数;
3. 掌握一阶、二阶线性定常系统在典型输入信号作用时的响应,掌握劳斯判据,掌握系统稳态误差的分析及求解方法;
4. 掌握180°、参数根轨迹绘制方法,了解根轨迹分析法;
5. 掌握频率特性的概念,掌握典型环节的Nyquist图和Bode图,了解Nichols图的基本概念,掌握Nyquist稳定判据;
6. 掌握串联超前校正、串联滞后校正,了解其它常见校正方案;
7. 掌握采样系统脉冲传递函数的定义,理解z平面上闭环极点分布与系统动态响应之间的关系。
四、课程教学安排
自动控制理论主要涉及自动控制系统的经典分析方法,在教学过程中,教师应以建立概念、形成整体思路为基础,指出每单元的重点和难点部分。上课时,适当提出一些问题,引导学生分析讨论,以调动学生的主动性,活跃课堂气氛提高课堂质量,集中学生注意力,培养学生发现问题和分析问题的能力。在教学过程中,着重讲解基本概念、其本原理和基本方法,注重理论联系实际,结合控制理论应用的科研最新成果,加深学生对有关概念、原理和方法等内容的理解和掌握。
本课程理论性强,需要足够的作业支撑,每次课后作业量应不少于2道作业题,约1小时的作业量。总作业量不少于24学时。题型包括计算、画图、分析和设计等。通过习题巩固知识点的掌握,并适当布置自学作业,达到培养学生主动学习拓展知识的能力,锻炼其分析问题解决问题的能力。根据情况适当增设课堂习题指导及作业评述。
本课程共64学时,包括理论教学内容60学时与实验教学内容4学时,具体安排如下:
(一)理论教学内容(共60学时)
按照知识单元进行划分,本课程主要内容包括7个单元。
第1单元 自动控制的一般概念(4学时)
1.教学内容
开环控制和闭环控制的概念;自动控制系统的组成及术语;自动控制系统的类型;自动控制系统性能的基本要求;自动控制系统设计概述。
2.教学重点及难点
重点:开环控制和闭环控制的概念、自动控制系统的基本组成、自动控制系统性能的基本要求。
难点:自动控制系统的组成。
3.基本要求
(1)掌握开环控制和闭环控制的概念;
(2)掌握自动控制系统的基本组成;
(3)掌握自动控制系统性能的基本要求;
(4)理解闭环控制方式及控制过程;
(5)了解控制理论的发展史;
(6)了解自动控制系统的分类。
第2单元 线性系统的数学模型(10学时)
1.教学内容
线性系统微分方程的列写;传递函数;控制系统的结构图;信号流图及梅森增益公式。
2.教学重点及难点
重点:传递函数、控制系统结构图的等效变换、信号流图及梅森增益公式。
难点:系统结构图的等效变换、梅森增益公式。
3.基本要求
(1)了解微分方程的建立和求解;
(2)掌握传递函数的概念;
(3)掌握系统结构图的等效变换方法;
(4)掌握利用梅森增益公式求系统传递函数的方法;
(5)掌握用MATLAB进行系统建模的方法。
第3单元 线性系统的时域分析法(12学时)
1.教学内容
线性定常系统时间响应的性能指标;一阶、二阶及高阶系统的时域分析;线性定常系统的稳定性分析;线性定常系统稳态误差的计算;
2.教学重点及难点
重点:一、二阶系统阶跃响应性能分析,系统稳定性分析,稳态误差的计算。
难点:典型二阶系统阶跃响应性能分析与计算、劳斯判据。
3.基本要求
(1)了解典型控制过程与性能指标;
(2)掌握一、二阶系统的时域分析方法;
(2)了解高阶系统的时域分析方法;
(3)掌握稳定性与代数判据;
(4)掌握稳态误差的分析方法;
(5)掌握用MATLAB分别对系统进行暂态与稳态性能分析的方法。
第4单元 根轨迹法(8学时)
1.教学内容
根轨迹法的基本概念;根轨迹绘制的基本法则;广义根轨迹;系统性能的分析。
2.教学重点及难点
重点:根轨迹法的基本概念、绘制根轨迹、通过根轨迹分析系统性能。
难点:根轨迹中出射角与入射角的绘制,广义根轨迹。
3.基本要求
(1)理解根轨迹的基本概念;
(2)掌握常规根轨迹的绘制法则;
(3)掌握参数根轨迹的绘制法则;
(4)了解零度根轨迹的绘制法则;
(5)掌握通过根轨迹分析系统性能的方法;
(6)掌握用MATLAB绘制根轨迹并标注特殊点的方法。
第5单元 线性系统的频域分析法(16学时)
1.教学内容
频率特性;典型环节与系统开环的频率特性;频率域稳定判据;稳定裕度;闭环系统的频域性能指标;控制系统频域设计。
2.教学重点及难点
重点:频率特性、典型环节与系统开环频率特性的绘制、奈奎斯特稳定性判据、对数频率稳定性判据、稳定裕度。
难点: 系统开环频率特性的绘制、稳定裕度的计算。
3.基本要求
(1)理解频率特性的有关概念;
(2)熟练掌握典型环节的频率特性;
(3)掌握系统开环频率特性(幅相频率特性、对数频率特性)的绘制方法;
(4)掌握由最小相位系统的开环对数幅频特性确定开环传递函数的方法;
(5)理解稳定裕度的概念及意义,掌握计算稳定裕度的方法;
(6)了解开环频域指标,了解闭环 频率特性的特征量与时域性能指标间的关系;
(7)掌握用MATLAB绘制系统Nyquist图和Bode图并分析系统性能的方法。
第6单元 线性系统的校正方法(4学时)
1.教学内容
校正的基本概念和方法;常用校正装置及特性;串联校正;反馈校正。
2.教学重点及难点
重点:校正的基本概念,串联校正的原理和方法。
难点:串联校正的方法和原理。
3.基本要求
(1)理解校正的基本概念;
(2)了解常用校正装置及特性;
(3)掌握串联超前校正的原理及方法;
(4)掌握串联滞后校正的原理及方法;
(5)了解PID。
第7单元 采样系统分析(6学时)
1.教学内容
采样系统的概念;信号的采样与保持;z变换理论;采样系统的数学模型;采样系统的稳定性分析。
2.教学重点及难点
重点:采样系统的数学模型。
难点:采样系统的稳定性分析。
3.基本要求
(1)了解采样系统的特点;
(2)理解香农采样定理;
(3)掌握系统脉冲传递函数的求取及计算方法;
(4)掌握s域、z域间的映射关系;
(5)理解z平面上闭环极点分布与系统动态响应之间的关系;
(6)掌握用MATLAB对采样系统进行分析的方法。
(二)实验教学内容(共4学时)
实验1 二阶系统阶跃响应(1学时)
实验内容:
掌握时域下,计算并分析二阶系统的性能。
实验2 系统稳定性分析(1学时)
实验内容:
掌握时域、复域、频域下,采用劳斯判据、根轨迹法、奈奎斯特判据分析系统的稳定性。
实验3 串联超前校正(1学时)
实验内容:
掌握频域下,采用串联超前校正法改善系统性能。
实验4 串联滞后校正(1学时)
实验内容:
掌握频域下,采用串联滞后校正法改善系统性能。
五、课程考核
该课程为考试课。总评成绩由平时成绩和期末成绩两部分构成:平时成绩占30%-40%(课堂讨论、提问、实验、作业、考勤等),期末成绩占60%-70%。期末考试的主要形式有开/闭卷,主要考核学生对基本概念、原理的理解和应用,对有关问题的判断、分析和计算能力。
六、课程教材及参考资料
建议教材:
苗宇,蒋大明.自动控制原理(第二版)[M]. 北京:北京交通大学出版社,2013.
参考资料:
[1] 胡寿松. 自动控制原理(第七版)[M]. 北京:科学出版社, 2019.
[2] 卢京潮. 自动控制原理(第二版)[M]. 西安:西北工业大学出版社, 2009.
[3] 夏德钤, 翁贻方. 自动控制理论[M]. 北京:机械工业出版社, 2009.
编写人:孙彤 评审人:秦武
审批人:钟雁 编写日期:2019年4月
《铁路信号可靠性与安全性》课程简介及教学大纲
《铁路信号可靠性与安全性》课程简介
课程编号:JT02L1106
课程结构:学科基础教育平台/必修课程
学时/学分:32/2
先修课程:高等数学、概率论与数理统计
适用专业:轨道交通信号与控制
内容简介:
1.课程的性质、目标与任务
本课程是轨道交通信号与控制的必须课程,通过本课程的学习,学生可以获得可靠性基础理论知识和相关的工程技术方法,并在将来的专业课学习及工作中应用。随着可靠性理论及工程技术广泛地应用在铁路信号、电力、电子等领域,相关专业学生掌握可靠性理论与工程技术的相关知识已经刻不容缓。
2.课程主要内容
建立产品可靠性的基本概念,掌握产品可靠性的特征量和可修产品的可靠性指标,掌握不维修系统和可维修系统可靠性的分析与计算,掌握冗余系统的可靠性分析、计算与应用。了解预防性维修和可靠性管理的基本概念,掌握可靠性工程设计方法,理解软件可靠性基本概念并掌握提高软件可靠性的方法。
参考教材、著作或参考资料:
建议教材:
郦萌、吴芳美.铁路信号可靠性安全性理论及证实[M].北京:中国铁道出版社,2018.
参考资料:
[1] 张友鹏.可靠性理论与工程技术应用[M].兰州:兰州大学出版社,2003.
[2] 郭永基.可靠性工程原理[M].北京:清华大学出版社,2002.
[3] 赵涛.可靠性工程[M].天津:天津大学出版社,2001.
(Railway signal reliability and safety)Course Description
Term:2-2
Course Title:Railway Signal Reliability and Safety
Course Code:JT02L1106
Prerequisite Courses:Advanced Mathematics、Probability Theory and Mathematical Statistics
Hours/Credit:32/2
Course Description:
1. Specialty, objectives and tasks of the course
This course is a mandatory course for rail traffic signaling and control, through which students can acquire basic theoretical knowledge of reliability and related engineering techniques, and apply them in future professional courses and work. With the wide application of reliability theory and engineering technology in railway signal, electric power, electronics and other fields, it is urgent for relevant students to master the relevant knowledge of reliability theory and engineering technology.
2. Main contents of the course
Establish the basic concept of product reliability, master the characteristics of product reliability and the reliability index of repairable products, master the analysis and calculation of the reliability of non-service system and repairable system, and master the reliability analysis, calculation and application of redundant system. Understand the basic concepts of preventive maintenance and reliability management, master the method of seistic engineering, understand the basic concept of software reliability, and master the methods to improve software reliability.
《铁路信号可靠性与安全性》课程教学大纲
一、课程基本信息
1. 课程编号:JT02L1106
2. 课程名称:铁路信号可靠性与安全性
3. 课程结构:学科基础教育平台/必修课程
4. 学时/学分:32/2
5. 先修课程:高等数学、概率论与数理统计
6. 适用专业:轨道交通信号与控制
二、课程任务和目的
本课程是轨道交通信号与控制的一门重要学科基础课。通过本课程的学习,学生可以获得可靠性基础理论知识和相关的工程技术方法,并在将来的专业课学习及工作中应用。随着可靠性理论及工程技术广泛地应用在铁路信号、电力、电子等领域,相关专业学生掌握可靠性理论与工程技术的相关知识已经刻不容缓。
按照本课程的理论基础和技术发展水平,在学习完先修基础课的基础上,通过本课程的学习,学生应能达到以下要求:建立产品可靠性的基本概念,掌握产品可靠性的特征量和可修产品的可靠性指标,掌握不维修系统和可维修系统可靠性的分析与计算,掌握冗余系统的可靠性分析、计算与应用。了解预防性维修和可靠性管理的基本概念,掌握可靠性工程设计方法,理解软件可靠性基本概念并掌握提高软件可靠性的方法。
三、课程教学内容和要求
该课程全面、系统地介绍了与安全性相关的控制系统中可靠性和安全性的理论,技术以及证实、测试和评价等内容。学习完本课程后应该对系统与设备的可靠性、安全性有个深层次的理解,同时也应该学会可靠性相关的计算方法以及如何提高系统的可靠性。
四、课程教学安排
本课程理论教学32学时。按照知识单元进行划分,本课程主要内容包括6个单元。
第1单元 可靠性和安全性概念(4学时)
1.教学内容
可靠性和安全性概念,包括系统与设备的可靠性、安全性,信号的故障导向安全的原则以及系统风险。
2.教学重点及难点
重点:铁路信号“故障一安全”原则。
难点:系统与设备的安全完善性与风险分析。
3.基本要求
(1)了解可靠性与安全性的概念;
(2)重点掌握铁路信号“故障一安全”原则;
(3)熟悉系统与设备的安全完善性与风险分析。
第2单元 危害源(4学时)
1.教学内容
危害源概念,失效、差错和故障之间的相互关系以及人因差错的相关知识。
2.教学重点及难点
重点:失效、差错和故障以及相互关系。
难点:人因差错的危害和起因。
3.基本要求
(1)了解危害源的概念,以及对危险源进行深化;
(2)掌握失效、差错和故障以及相互关系,故障(差错、失效)的分类以及失效防范完善性;
(3)熟悉人因差错的危害和起因,人因差错的分类和防范。
第3单元 可靠性和安全性相关理论(8学时)
1.教学内容
随机现象和随机事件、失效机理和失效模型、可靠性特征量、可维修性和可用性、表征安全性的量化特征。
2.教学重点及难点
重点:失效机理和失效模型、失效的浴盆曲线模型。
难点:可靠性定量指标,包括不同失效分布和不同冗余结构的失效率、可靠度和可靠度的上下限。
3.基本要求
(1)重点掌握危害事件的随机性,修复事件的随机性及马尔柯夫模型,随机事件的概率分布和概率纸原理,常用概率分布和分布参数,可靠性数学;
(2)了解硬件失效机理和软件失效机理、失效的浴盆曲线模型、早期失效、偶发失效和耗损失效的特征、失效的随机独立性和相依性、失效的物理相关性和独立性、原发故障和继发故障、故障升级现象;
(3)掌握可靠性特征量和它们相互的转换关系、可靠性定量指标、可靠性定量指标、不同失效分布、不同冗余结构的可靠度和可靠度的上下限、不同冗余结构的平均寿命、可靠寿命和中位寿命;
(4)熟悉可维修性特征量和它们相互转换关系以及可用度、关于修复时间概率分布问题的讨论;
(5)了解安全性特征量各要素和层次、关于铁路信号可承受风险的安全性定量指标的讨论。
第4单元 可靠性技术与可靠性工程(6学时)
1.教学内容
可靠性设计、可靠性增长、避错、排错和防错、容错设计、测试、设备维护方式的选择原则和可维修性设计。
2.教学重点及难点
重点:避错、排错和防错技术及它们的区别。
难点:容错设计、测试、设备维护方式的选择原则和可维修性设计。
3.基本要求
(1)了解可靠性分配、可靠性预测、冗余设计、防漂移设计、抗热设计、设计分析、元、器件选用、设计评审;
(2)熟悉避错、排错和防错技术及它们的区别、可靠性试验和元件筛选、加速寿命试验和过载试验、可靠性数据的采集和处理;
(3)了解容错技术的内涵、冗余结构及对可靠性的贡献、逻辑电路的自测试和内建自测试(BIST)技术、逻辑电路的自校验及其与“故障一安全”的区别、故障恢复的概念、故障自恢复、软件容错、多版本编程(NVP)软件、恢复块(RB)软件、输入重合故障、输出共模故障和共因故障、软件相异性开发对提高容错软件可靠性的作用;
(4)了解测试的充分性测试的故障覆盖率以及设备维护方式的选择原则和可维修性设计。
第5单元 安全性工程与安全性技术(8学时)
1.教学内容
安全性生命周期和安全性目标、安全性需求规约、安全性技术、安全相关信息传输、安全性分析。
2.教学重点及难点
重点:掌握安全性技术的选用和安全性完善度的关系。
难点:掌握多种安全性分析方法。
3.基本要求
(1)掌握系统生命周期和安全性生命周期的概念、安全性整体目标的确定原则、安全性相关系统的基本成分和基本功能、安全性目标的分解和实现;
(2)了解安全性需求规约的编制要求、一般功能需求、安全性功能需求和失效防范完善度需求的辨析、需求的形式化描述;
(3)掌握安全性技术的选用和安全性完善度的关系、本原“故障一安全”和结构“故障一安全、重叠式“故障一安全、反应式“故障一安全、“故障一安全”的复合技术、“故障一安全”逻辑;
(4)了解安全相关通信的概念、信息传输的可靠性和安全性模型、实现信息安全传输的原则、报文附加数据:安全码、传输码、纠错编码技术、开放传输系统和利用开放系统传输安全信息机密信息安全性;
(5)掌握故障树分析(17TA)方法、故障模式和影响分析(17MEA)、致命度分析(CA)、故障模式、影响和致命度分析(FMECA)以及致命度矩阵、事件树分析(ETA)。
第6单元 安全性的证实和验收(2学时)
1.教学内容
安全性验收和安全性认证与安全性相关的铁路信号标准。
2.教学重点及难点
重点:国际与国内安全性相关的铁路信号标准。
难点:安全性验收和安全性认证。
3.基本要求
(1)了解安全性验收和安全性认证的含义;
(2)了解我国铁路信号安全性相关标准、国际电工委员会TEC/TC9委员会及铁路信号相关的IEC国际标准。
五、课程考核
该课程为考试课。支持教师探索分阶段测验、部分内容留给学生自学并完成自学报告等改革形式。总评成绩:平时成绩占30-40%,其中包括:作业,考勤,课堂表现等。期末考试成绩占60-70%。主要考核学生对基本概念、原理的理解和应用,对有关问题的判断、分析和计算能力。
六、推荐教材和教学参考书
建议教材:
郦萌、吴芳美.铁路信号可靠性安全性理论及证实[M].北京:中国铁道出版社,2018.
参考资料:
[1] 张友鹏.可靠性理论与工程技术应用[M].兰州:兰州大学出版社,2003.
[2] 郭永基.可靠性工程原理[M].北京:清华大学出版社,2002.
[3] 赵涛.可靠性工程[M].天津:天津大学出版社,2001.
编写人: 李德威 评审人:王俊峰
审批人: 钟雁 编写日期:2019年4月
《数字电子技术》课程简介及教学大纲
《数字电子技术》课程简介
课程编号:JT02L1107
课程结构:学科基础教育平台/必修课程
学时/学分:48/3
先修课程:电路分析、模拟电子技术
适用专业:轨道交通信号与控制
内容简介:
1.课程的性质、目标与任务
本课程是电气类、电子类及计算机应用类专业的一门专业必修课程。它是研究各种半导体器件的性能、电路及其应用的科学。学生学习本课程后可具备基本逻辑部件的分析和设计能力,以及基本数字集成电路的运用能力。
2.课程主要内容
通过本门课程的学习,使学生掌握数字电子技术基础理论、基本知识和基本技能,培养学生分析问题和解决问题的能力,为以后学习专业课程(单片机原理、嵌入式系统等)和从事IT产业、电子系统的开发、设计与应用奠定电子电路、数字电路方面的基础。
参考教材、著作或参考资料:
建议教材:
侯建军.数字电子技术基础(第三版)[M].北京:高等教育出版社,2015.
参考资料:
[1] 阎石.数字电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2010.
[2] 康华光.电子技术基础:数字部分(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2013.
[3] 江晓安.数字电子技术(第四版)[M].西安:西安电子科技大学出版社,2015.
Digital Electronic Technique Course Description
Term:3-1
Course Title:Digital Electronic Technique
Course Code:JT02L1107
Prerequisite Courses:Circuit Analysis;Analog Electronics Technique
Hours /Credit:48/3
Course Description:
1. Specialty, objectives and tasks of the course
Fundamentals of digital electronic technique is a compulsory course for electrical, electronic and computer applications. It is the science that studies the performance, circuits, and applications of various semiconductor devices. After studying this course, students will have the ability to analyze and design basic logic components and the ability to use basic digital integrated circuits.
2. Main contents of the course
Through the study of this course, students will master the basic theories, basic knowledge and basic skills of digital electronic technology, and cultivate students' ability to analyze and solve problems. In order to learn professional courses (single-chip microcomputer principle, embedded system, etc.) and to engage in the development, design and application of IT industry and electronic systems, lay the foundation for digital electronic circuits.
《数字电子技术》课程教学大纲
一、课程基本信息
1. 课程编号:JT02L1107
2. 课程名称:数字电子技术
3. 课程结构:学科基础教育平台/必修课程
4. 学时/学分:48/3
5. 先修课程:电路分析、模拟电子技术
6. 适用专业:轨道交通信号与控制
二、课程任务和目的
本课程是电气类、电子类及计算机应用类专业的一门专业必修课程。它是研究各种半导体器件的性能、电路及其应用的科学。学生学习本课程后可具备基本逻辑部件的分析和设计能力,以及基本数字集成电路的运用能力。
通过本门课程的学习,使学生掌握数字电子技术基础理论、基本知识和基本技能,培养学生分析问题和解决问题的能力,为以后学习专业课程(单片机原理、嵌入式系统等)和从事IT产业、电子系统的开发、设计与应用打好数字电子电路方面的基础。
三、课程教学内容和要求
主要内容包括:数制和码制、逻辑代数基础、门电路、组合逻辑电路、门电路、触发器、时序逻辑电路、半导体存储电路、脉冲信号的产生与转换、模/数(A/D)转换及数/模(D/A)转换、常用时序集成电路模块及其应用等。该课程讲授与数字电子技术实验有关的知识并由学生在学习数字电子技术的基础上,为《单片机原理及应用》、《嵌入式系统及应用》等课程中硬件部分学习奠定数字电子技术方面的基础。
四、课程教学安排
本课程理论教学32学时。按照知识单元进行划分,本课程主要内容包括6个单元。
第1单元 数字逻辑基础(12学时)
1.教学内容
(1)不同进制间的转换。
(2)逻辑代数基础。
(3)公式化简法。
(4)卡诺图化简法。
2.教学重点及难点
公式化简法与卡诺图化简法。
3.基本要求
(1)掌握不同进制间的转换;
(2)掌握8421BCD码,了解其他常用BCD码;
(3)掌握基本逻辑运算;
(4)掌握逻辑真值表和逻辑函数数字逻辑电路描述方法;
(5)掌握逻辑函数标准形式及相互转换;
(6)了解逻辑函数化简的意义,掌握代数法、卡诺图法化简逻辑函数。
第2单元 逻辑门电路(1学时)
1.教学内容
常用基本逻辑门电路的外特性。
2.教学重点及难点
TTL与非门外特性。
3.基本要求
(1)掌握各种逻辑门电路的逻辑功能和逻辑符号;
(2)掌握集成TTL与非门外特性,了解其它类型TTL门电路的性能;
(3)了解CMOS门电路外特性。
第3单元 组合逻辑电路(13学时)
1.教学内容
(1)组合逻辑电路分析与设计。
(2)竞争冒险产生原因及消除方法。
(3)常用组合逻辑集成电路的应用。
2.教学重点及难点
组合逻辑电路分析与设计及常用组合逻辑集成电路的应用。
3.基本要求
(1)掌握组合逻辑电路的特点;
(2)掌握组合逻辑电路的分析方法和设计方法;
(3)掌握数字系统中常用的组合逻辑器件,如编码器、译码器、加法器、数据选择器、数值比较器等的实现组合逻辑电路的方法;
(4)了解典型中规模集成组合逻辑器件的功能及工作原理;
(5)理解判别组合电路中存在的竞争与冒险的方法,并能采取相应的方法消除冒险;
(6)熟悉信息的编码与译码。
第4单元 时序逻辑电路(14学时)
1.教学内容
(1)基本RS触发器、D触发器、JK触发器和T触发器的结构,工作原理与应用。
(2)时序逻辑电路的基本概念。
(3)同步时序逻辑电路的分析与设计。
(4)异步时序逻辑电路的分析。
2.教学重点及难点
重点:常用触发器的状态转移真值表、特征方程。同步时序逻辑电路的分析与设计。
难点:触发器的工作原理以及同步时序逻辑电路的设计。
3.基本要求
(1)了解基本RS、同步RS触发器、主从(RS、JK)触发器及维持阻塞D触发器的电路结构理解它们的工作原理及工作特点;
(2)掌握运用特性表、特性方程、状态转换图及时序图描述各种触发器的逻辑功能;
(3)理解时序逻辑电路的特点、分类、功能描述方法及状态方程、输出方程、驱动方程的含义;
(4)掌握时序逻辑电路的分析方法及同步时序逻辑电路的设计方法;
(5)了解异步时序逻辑电路分析方法。
第5单元 常用时序集成电路模块及其应用(6学时)
1.教学内容
(1)计数器、寄存器与移位寄存器工作原理。
(2)常用中规模集成数字器件设计时序逻辑电路的方法。
2.教学重点及难点
常用中规模集成数字器件设计时序逻辑电路。
3.基本要求
(1)了解常用典型集成计数器、集成寄存器及其他中规模集成时序逻辑电路的工作原理;
(2)理解常用中规模集成计数器、寄存器的功能和使用方法;
(3)掌握用中规模集成电路实现任意模值计数器方法。
第6单元 脉冲波形的变换与产生(2学时)
1.教学内容
(1)单稳态触发器原理及应用。
(2)施密特触发器原理及应用。
(3)多谐振荡器原理及应用。
(4)555定时器原理及应用。
2.教学重点及难点
555定时器的应用。
3.基本要求
(1)了解单稳态触发器、施密特触发器、多谐振荡器的基本特性及应用;
(2)掌握555定时器的典型应用。
五、课程考核
该课程为考试课。总评成绩由平时成绩和期末成绩两部分构成:平时成绩占30%-40%(课堂讨论、提问、作业、考勤等),期末成绩占60%-70%。期末考试的主要形式有开/闭卷等形式,主要考核学生对基本概念、原理的理解和应用,对有关问题的判断、分析和计算能力。
六、课程教材及参考资料
建议教材:
侯建军.数字电子技术基础(第三版)[M].北京:高等教育出版社,2015.
参考资料:
[1] 阎石.数字电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2010.
[2] 康华光.电子技术基础:数字部分(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2013.
[3] 江晓安.数字电子技术(第四版)[M].西安:西安电子科技大学出版社,2015.
编写人:张胜 评审人:秦武
审批人:钟雁 编写日期:2019年4月
《电子电路设计基础》课程教学大纲
《电子电路设计基础》课程简介
课程编号:JT02L1201
课程结构:学科基础教育平台课程/必修课程
学时/学分:32/2
先修课程:电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、单片机原理及应用
适用专业:轨道交通信号与控制、电子信息类相关专业
内容简介:
1.课程的性质、目标与任务
本课程是轨道交通信号与控制、电子信息类相关专业必修的专业基础课,是一门理论性、实践性均较强的课程。学生通过学习电子元器件原理以及各类电路设计软件,掌握电路设计的基本理论、基本知识、基本方法和技能,对电路设计有一个较为完整和系统的概念,并为后续相关课程奠定必要的理论基础,为学生今后从事工程技术工作打下初步基础。
2、课程主要内容
第一部分为常用电子电路设计基础知识,包括常用电子元器件的介绍、电路的具体实现过程、常用电子电路设计等。
第二部分常用软件学习,包括Multisim、Proteus、Altium Designer等。
参考教材、著作或参考资料:
[1] 黄智伟.全国大学生电子设计竞赛训练教程[M].北京:电子工业出版社,2005
[2] 张建强.电子电路设计与实践[M].西安:西安电子科技大学出版社,2019.03
[3] 王进君.电子电路设计与调试[M].北京:电子工业出版社,2018.03
[4] 刘炳海.从零开始学电子电路设计[M].北京:化学工业出版社,2019.05
(Fundamentals of Electronic Circuit Design)
Course Description
Term:3-1
Course Title:Fundamentals of Electronic Circuit Design
Course Code:JT02L1201
Prerequisite Courses:Circuit Analysis、Analog Electronics Technique、Digital Electronic Technique
Hours/Credit:32/2
Course Description:
1. Specialty, objectives and tasks of the course
This course is a compulsory basic course for the majors of rail transit signal and control and electronic information.It is a theoretical and practical course.Students through learning principle of electronic components and all kinds of circuit design software, master the basic theory of circuit design, basic knowledge, basic methods and skills, has a relatively complete and system of circuit design concept, and establish the necessary theory foundation for the follow-up courses, for students to work in the engineering preliminary foundation.
2. Main contents of the course
The first part is the basic knowledge of common electronic circuit design, including the introduction of common electronic components, the specific implementation process of circuits, common electronic circuit design, etc.
The second part is commonly used software learning, including Multisim, Proteus and Altium Designer.
《电子电路设计基础》课程教学大纲
一、课程基本信息
1. 课程编号:JT02L1201
2. 课程名称:电子电路设计基础
3. 课程结构:学科基础教育平台/必修课程
4. 学时/学分:32/2
5. 先修课程:电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、单片机原理与应用
6. 适用专业:轨道交通信号与控制、电子信息类相关专业
二、课程任务和目的
本课程是轨道交通信号与控制、电子信息类相关专业必修的专业基础课。是一门理论性、实践性均较强的课程。学生通过学习电子元器件原理以及各类电路设计软件,掌握电路设计的基本理论、基本知识、基本方法和技能,对电路设计有一个较为完整和系统的概念,并为后续相关课程奠定必要的理论基础,为学生今后从事工程技术工作打下初步基础。
三、课程教学内容和要求
本课程主要分两大部分,一部分常用电子电路设计基础知识,一部分软件学习:Multisim、Proteus、Altium Designer等。
通过课程学习培养抽象思维能力、创新意识和初步理论联系实际的能力。通过学习学生应该达到以下要求:
1. 了解并掌握电路的一般设计方法,具备初步的独立设计能力;
2. 初步掌握对普通电子线路画出电路方框图、完成电路各部分指标分配等基本技能;
3. 提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力;
4. 进一步掌握电子线路设计仿真与制作方法。
四、课程教学安排
本课程理论教学部分8学时,上机教学部分24学时,共32。
(一)理论教学内容(共8学时)
按照知识单元进行划分,本课程主要内容包括4个单元。
第1单元 电子电路设计基础知识(2课时)
1.教学内容
常用电子元器件的介绍;电路的具体实现过程;常用电子电路设计。
2.教学重点与难点
重点:常用电路设计。
难点:电路的具体实现过程。
3.基本要求
(1)掌握电子电路设计的一般方法;
(2)理解电子电路的安装调试的一般方法;
(3)掌握电子元器件的特点,特性。
第2单元 Multisim学习及电路实现(2课时)
1.教学内容
Multisim软件环境;绘制原理图并仿真。
2.教学重点与难点
重点:元件认识,绘制原理图。
难点:绘制原理图并仿真。
3.基本要求
(1)掌握常用元件库内容;
(2)掌握界面菜单工具栏使用;
(3)掌握原理图绘制方法及电路仿真。
第3单元 Proteus学习及电路实现(2课时)
1.教学内容
Proteus软件环境;绘制原理图并仿真。
2.教学重点与难点
重点:绘制电路图并仿真。
难点:绘制单片机电路图并仿真。
3.基本要求
(1)掌握Proteus电路图绘制;
(1)掌握Proteus仿真方法。
第4单元 Altium Designer学习及电路实现(2课时)
1.教学内容
绘制电路板原理图、PCB设计、元件集成库设计。
2.教学重点与难点
重点:绘制电路板原理图、PCB设计。
难点:绘制电路板原理图、PCB设计。
3.基本要求
掌握Altium Designer原理图绘制;掌握PCB设计。
(二)上机教学内容(共24学时)
实验1 虚拟实验软件Multisim软件环境(2学时)
实验内容:
Multlsim的工作界面、Multislm的设计工具栏、MuItislm的元器件栏、Multsim的虚拟仪表栏、通用操作环境设置、MuItlsim的基本操作。
实验2 常用测量仪器使用实验(2学时)
实验内容:
(1)函数信号发生器;
(2)万用数字表;
(3)双通道示波器和四通道示波器;
(4)MuItlsim环境下常用电路定理和模拟电路中应用的仿真
实验3 常用测量仪器使用实验(2学时)
实验内容:
逻辑分析仪;逻辑转换器;测量探针;MuItlsim环境下在数字电路中的应用和仿真
实验4 Proteus编辑环境(2学时)
实验内容:
Proteus工作界面;Proteus ISIS原理图设计;
实验5 Proteus 软件的仿真调试(2学时)
实验内容:
绘制原理图;外置代码编译器;仿真调试。
实验6 Altium Designer工程管理与环境设置(2学时)
实验内容:
(1)工程文件管理 :创建工程文件、创建原理图文件、创建PCB文件创建原理图库文件、建PCB元件库文件、文件关联方法、工程文件管理;
(2)系统环境设置: Altium Designer设计环境、系统配置设置、安装导入/导出向导插件
实验7 原理图设计(4学时)
实验内容:
(1)原理图编辑器界面、常用命令操作、设置原理图工作环境;
(2)新建和编辑原理图、添加元件及属性更改、添加电气线及电气属性、总线操作、Port端口操作;
(3)实例练习。
实验8 PCB设计(4学时)
实验内容:
(1)常用设计参数的设置、PCB设计工具栏;
(2)配置库文件、导入设计数据、设计前期处理、元件布局、布线、灌铜、尺寸标注、添加中英文字符、设计规则验证、PCB文件输出等;
(3)PCB布局原则、PCB布线原则;
(4)实例练习。
实验9 元件集成库设计(4学时)
实验内容:
(1)集成元件库操作的基本步骤;
(2)原理图元件库设计、原理图元件属性编辑、PCB封装库设计、元件检查与报表生成、产生集成元件库等;
(3)实例练习。
五、课程考核
该课程为考查课。考核方式可为机房考核电路设计,也可以为大作业形式,分组(或每人)提交一套电路设计方案及元件绘制电路图并仿真。平时成绩为考勤、平时表现及作业占40-50%,考试成绩占50-60%。
六、课程教材及参考资料
[1] 黄智伟. 全国大学生电子设计竞赛训练教程[M].北京:电子工业出版社,2005.
[2] 张建强. 电子电路设计与实践[M].西安:西安电子科技大学出版社,2019.
[3] 王进君.电子电路设计与调试[M].北京:电子工业出版社,2018.
[4] 刘炳海.从零开始学电子电路设计[M].北京:化学工业出版社.2019.
编写人:褚俊英 评审人:秦武
审批人:钟雁 编写日期:2019年4月
《专业英语阅读与写作》课程简介及教学大纲
《专业英语阅读与写作》课程简介
课程编号:JT02L1202
课程结构:学科基础教育平台/必修课程
学时/学分:16/1
先修课程:铁道概论、铁路信号基础设备、铁路运营基础、车站信号自动控制
适用专业:轨道交通信号与控制
内容简介:
1.课程的性质、目标与任务
本课程是轨道交通信号与控制专业的必修课,课程主要讲授轨道交通运输与信号方面的翻译、阅读与写作方法,并通过阅读一定数量的国外有关文章,培养学生阅读和翻译本专业英语资料的能力。通过专业英语的学习,使学生提高英语水平,具有扎实的英语专业功底。在有扎实的英语语言基础和牢固掌握专业英语知识的前提下,拓宽知识领域,注重培养学生获取知识的能力,独立思考的能力和创新能力。
2.课程主要内容
本课程主要教学内容分三部分,第一部分是轨道运输部分,主要介绍了运输组织方式、轨道车辆等。第二部分是轨道信号部分,主要介绍了铁路道岔、直流轨道电路、交流轨道电路、电码化轨道电路、自动闭塞信号、车站联锁设备、道口预警信号、驼峰信号等。第三部分介绍科技论文写作要点。
参考教材、著作或参考资料:
建议教材:
叶清贫,曾毅.轨道交通运输与信号专业英语[M].武汉:华中科技大学出版社,2019.
参考资料:
[1]颜景林.城市轨道交通专业英语[M].西安:科学出版社,2019.
[2]温丹丽.电子信息类专业英语[M].北京:机械工业出版社,,2009.
[3]马佐贤,戴金茂.电子信息类专业英语[M].北京:化学工业出版社,2011.
(Reading and Writing in Specialized English) Course Description
Term:3-2
Course Title:Reading and Writing in Specialized English
Course Code:JT02L1202
Prerequisite Courses:Introduction of Railway,Railway Signal Basic Equipment,Fundamentals of Railway Operation,Automatic Control of Railway Station Signaling for Railway Signal
Hours/Credit:16/1
Course Description:
1.Specialty, objectives and tasks of the course
This course is a compulsory course for the major of rail transit signal and control. It mainly teaches the translation, reading and writing methods of rail transit transportation and signal are mainly in this course, and students' ability to read and translate English materials of this major is trained by reading a certain number of foreign articles.Through the specialized English study, causes the student to improve the English level, has the solid English specialized foundation.On the premise of having a solid foundation of English language and a solid grasp of professional English knowledge, we should broaden the scope of knowledge and pay attention to cultivating students' ability of acquiring knowledge, independent thinking and innovation.
2. Main contents of the course
The main content of this course is divided into three parts. The first part is rail transportation, which mainly introduces the transportation organization, rail vehicles and so on.The second part is the track signal part, mainly introduces the railway switch, dc track circuit, ac track circuit, coded track circuit, automatic block signal, station interlocking equipment, crossing warning signal, hump signal and so on. The third part introduces the main points of scientific and technological paper writing
.
《专业英语阅读与写作》课程教学大纲
一、课程基本信息
1. 课程编号:JT02L1202
2. 课程名称:专业英语阅读与写作
3. 课程结构:学科基础教育平台/必修课程
4. 学时/学分:16/1
5. 先修课程:铁道概论、铁路信号基础设备、铁路运营基础、车站信号自动控制
6. 适用专业:轨道交通信号与控制专业
二、课程任务和目的
本课程是轨道交通信号与控制专业的必修课,是信号专业学生讲授轨道交通运输与信号方面的翻译、阅读与写作方法,并通过阅读一定数量的国外有关文章,培养学生阅读和翻译本专业英语资料的能力。通过专业英语的学习,使学生提高英语水平,扎实的英语专业功底。在有扎实的英语语言基础和牢固掌握专业英语知识的前提下,拓宽知识领域,注重培养学生获取知识的能力,独立思考的能力和创新能力。
三、课程教学内容和要求
本课程主要教学内容包括轨道运输、轨道信号部分以及科技论文写作要点。掌握运输组织方式、轨道车辆、铁路道岔、轨道电路、自动闭塞信号、车站联锁设备等专业术语的英语表达,掌握科技论文写作要点,以提高英语阅读、翻译能力和写作能力。
四、课程教学安排
本课程理论教学16学时。按照知识单元进行划分,本课程主要内容包括3个单元。
第1单元 轨道运输(4学时)
1.教学内容
高速铁路、单轨铁路、轻轨、磁悬浮列车、地铁、动车组、北京西站、中国铁路客运、铁路车厢、货运、铁路轨道、铁路信号。
2.教学重点及难点
重点:铁路轨道、铁路信号的组成与作用。
难点:铁路轨道、铁路信号的组成与作用。
3.基本要求
(1)了解高速铁路、单轨铁路、轻轨、磁悬浮列车、地铁、动车组等的概念;
(2)掌握铁路轨道、铁路信号的概念,组成和作用。
第2单元 铁路信号(8学时)
1.教学内容
铁路道岔、直流轨道电路、交流轨道电路、电码化轨道电路、自动闭塞信号、车站联锁设备、道口预警信号、调度集中的英语表达。
2.教学重点及难点
重点:铁路道岔、交流轨道电路、电码化轨道电路、自动闭塞信号、车站联锁设备等概念、组成、分类。
难点:交流轨道电路、电码化轨道电路。
3.基本要求
(1)了解直流轨道电路、道口预警信号、调度集中的概念,组成;
(2)掌握铁路道岔、交流轨道电路、电码化轨道电路、自动闭塞信号、车站联锁设备等概念、组成、分类。
第3单元 科技论文写作(4学时)
1.教学内容
科技论文的定义及特征、科技论文的分类、科技论文的格式(包括摘要、绪论、正文、结束语、参考文献的引证注释和致谢等)、科技论文写作应注意的问题
2.教学重点及难点
重点:摘要、绪论、正文、结束语、参考文献的引证注释和致谢的写法。
难点:摘要、绪论、正文的写法。
3.基本要求
(1)了解科技论文的定义及特征、科技论文的分类;
(2)掌握科技论文的格式。
五、课程考核
该课程为考查课。考核安排:可开卷考试,也可闭卷考试。支持教师探索分阶段测验、部分内容留给学生自学并完成自学报告等改革形式。
评分标准:平时成绩占30-40%(考勤、作业、课堂任务完成情况等多种形式)+考试成绩占60-70%。
六、课程教材及参考资料
建议教材:
叶清贫,曾毅.轨道交通运输与信号专业英语[M].武汉:华中科技大学出版社,2019.
参考资料:
[1]颜景林.城市轨道交通专业英语[M].西安:科学出版社,2019.
[2]温丹丽.电子信息类专业英语[M].北京:机械工业出版社,2009.
[3]马佐贤,戴金茂.电子信息类专业英语[M].北京:化学工业出版社,2011.
编写人:褚俊英 评审人:秦武
审批人:钟雁 编写日期:2019年4月
《车站信号自动控制》课程简介及教学大纲
《车站信号自动控制》课程简介
课程编号:JT02L1108
课程结构:专业教育平台/专业核心课程★
学时/学分:48/3
先修课程:铁道概论、铁路信号基础设备、铁路信号运营基础
适用专业:轨道交通信号与控制
内容简介:
1.课程的性质、目标与任务
《车站信号自动控制》是一门应用性很强的专业核心课程,它以铁路车站为控制对象,研究铁路车站信号控制的基本规则和车站联锁系统的构成及其工作原理。通过本课程的学习,使学生掌握车站联锁的基本概念,车站信号继电联锁控制的规则、原理和分析方法,了解车站信号计算机联锁系统的基本概念、一般结构及其国内外发展情况;培养学生的逻辑思维能力和综合应用知识解决工程问题的能力,能够阅读和理解车站信号自动控制领域的文献资料;使学生毕业后具备从事车站信号控制系统的分析、设计和应用能力。
2.课程主要内容
《车站信号自动控制》课程共分五单元。第一单元为车站联锁系统基础,是学习后续各单元的基础。车站联锁系统主要包括继电联锁控制系统和计算机联锁控制系统,其中,第二、三、四、五单元为继电联锁控制系统原理和功能的介绍。
《车站信号自动控制》课程知识点多,各知识点之间前后关联、立体交叉,同时,课程中涉及的继电器及其电路非常多且部分电路原理复杂,课程学习难度较大。学习过程中,应对一些重要的概念和原理在理解的基础上加强记忆,加强课前预习、课后及时完成相应作业和对之前已学过的内容的及时复习。
参考教材、著作或参考教材:
建议教材:
杨扬.车站信号控制系统[M].成都:西南交通大学出版社,2012.
参考资料:
[1] 王永信.车站信号自动控制[M].北京:中国铁道出版社,2008.
[2] 何文卿.6502电气集中电路[M].北京:中国铁道出版社,2006.
[3] 林瑜筠,吕永昌.计算机联锁[M](第二版)[M].北京:中国铁道出版社,2010.
(Automatic Control of Railway Station Signaling for Railway Signal) Course Description
Term:2-2
Course Title:Automatic Control of Railway Station Signaling for Railway Signal
Course Code:JT02L1108
Prerequisite Courses:Railway Introduction; Railway Signal Basic Equipment; Railway Signal Operation Basis
Hours /Credit:48/3
Course Description:
1. Specialty, objectives and tasks of the course
The goal of the course is to give students a global understanding and mastering of the basic principles and implementation methods of station signaling automatic control systems. This course will improve students’ abilities to analyze problems and to settle practical issues. It will lay a solid foundation for further education and future work.
2. Main contents of the course
Lesson arrangements of the course are as follows: relays and principles of a typical relay circuit, the basic principles of field measuring and control circuit units, hierarchical architecture of several typical computer interlocking control systems, hardware structures of computer interlocking control systems, reliability and fail-safe protection technologies of computer interlocking hardware, functions and fundamental implementation methods of computer interlocking software, reliability and fail-safe protection technologies of computer interlocking software, architecture and design ideas of 6502 electric centralized control system, the operation principles of selection circuits and executive circuits.
《车站信号自动控制》课程教学大纲
一、课程基本信息
1. 课程编号:JT02L1108
2. 课程名称:车站信号自动控制
3. 课程结构:专业教育平台/专业核心课程★
4. 学时/学分:48/3
5. 先修课程:铁道概论、铁路信号基础设备、铁路信号运营基础
6. 适用专业:轨道交通信号与控制
二、课程任务和目的
《车站信号自动控制》是一门应用性很强的专业核心课程,它以铁路车站为控制对象,研究铁路车站信号控制的基本规则和车站联锁系统的构成及其工作原理。通过本课程的学习,使学生掌握车站联锁的基本概念,车站信号继电联锁控制的规则、原理和分析方法,了解车站信号计算机联锁系统的基本概念、一般结构及其国内外发展情况;培养学生的逻辑思维能力和综合应用知识解决工程问题的能力,能够阅读和理解车站信号自动控制领域的文献资料;使学生毕业后具备从事车站信号控制系统的分析、设计和应用能力。
三、课程教学内容和要求
《车站信号自动控制》课程共分五单元。第一单元为车站联锁系统基础,是学习后续各单元的基础。车站联锁系统主要包括继电联锁控制系统和计算机联锁控制系统,其中,第二、三、四、五单元为继电联锁控制系统原理和功能的介绍。
《车站信号自动控制》课程知识点多,各知识点之间前后关联、立体交叉,同时,课程中涉及的继电器及其电路非常多且部分电路原理复杂,课程学习难度较大。继电集中联锁系统重点和难点集中在第四单元和第五单元。学习过程中,应对一些重要的概念和原理在理解的基础上加强记忆,加强课前预习、课后及时完成相应作业和对之前已学过的内容的及时复习。
四、课程教学安排
本课程理论教学部分40学时,实验教学部分8学时,总共48学时。
(一)理论教学内容(共40学时)
按照知识单元进行划分,本课程主要内容包括5个单元:
第1单元 车站信号控制系统概述(6学时)
1.教学内容
铁路信号;车站站场及基本信号设备;进路概念、类型及敌对进路;进路控制过程。
2.教学重点及难点
重点:联锁表、进路控制过程。
难点:联锁表编制,进路控制过程。
3.基本要求
(1)理解并掌握车站站场及基本信号设备的功能;
(2)理解并掌握进路概念、类型、敌对进路等概念;
(3)了解铁路信号的基本功能;牢固掌握进路控制过程;
(4)本单元中概念和原理性内容较多,通过在理解的基础上加强记忆来掌握,通过及时完成课后作业和练习来加强对所学概念和原理的巩固,并提升应用能力。
第2单元 继电联锁系统概述(4学时)
1.教学内容
电气集中联锁系统组成;控制台;继电器组合及组合架;电气集中联锁系统原理。
2.教学重点及难点
重点:电气集中联锁系统原理。
难点:电气集中联锁系统原理。
3.基本要求
(1)了解电气集中联锁系统的组成;
(2)理解控制台、继电器组合及组合架功能及原理;
(3)掌握电气集中联锁系统原理;
(4)本单元是继电集中联锁系统的构架和功能介绍,是学习后续第三、四、五单元的基础,理解电气集中联锁系统组成及原理对掌握后续第三、四、五单元比较重要。
第3单元 选择组电路(6学时)
1.教学内容
选择组电路概述;记录电路;选岔电路和选信号点电路;列车开始、辅助开始、终端继电器电路;选择组表示灯电路;选择组电路动作时序。
2.教学重点及难点
重点:选择组动作时序,按钮、方向电路功能及联锁条件,选岔电路联锁条件,开始、辅助开始、终端继电器功能和检查的联锁条件。
难点:选岔电路和选信号点电路工作原理及迂回电流防护,开始、辅助开始、终端继电器电路及检查的联锁条件。
3.基本要求
(1)了解选择组电路功能,掌握选择组电路动作时序;
(2)了解记录电路中按钮继电器和方向继电器功能,理解其电路和所检查的联锁条件;
(3)理解选岔电路和选信号点电路的动作特点和动作规律,掌握电路所检查的联锁条件;
(4)掌握列车开始、辅助开始、终端继电器的功能及其所检查的联锁条件;
(5)掌握1~6网路线电路动作特点对理解选岔电路和选信号点电路工作过程非常重要。
第4单元 执行组电路——进路锁闭与开放信号(14学时)
1.教学内容
进路锁闭和开放信号电路概述;道岔控制电路;开始继电器电路;进路锁闭和取消继电器电路;信号检查继电器电路;区段检查继电器和股道检查继电器电路;接近预告和照查继电器电路;信号继电器电路;信号辅助继电器电路;信号点灯电路;进路锁闭与开放信号电路动作时序。
2.教学重点及难点
重点:道岔控制技术条件和所检查的技术条件,开始、锁闭、信号检查及照查继电器的功能和所检查的联锁条件,信号继电器,信号辅助继电器技术条件、电路原理,信号点灯电路原理。
难点:道岔控制电路原理及检查的联锁条件,开始继电器、信号检查继电器、照查继电器和信号继电器电路及所检查的联锁条件,信号点灯电路。
3.基本要求
(1)理解进路锁闭到开放信号的各个阶段的时序;
(2)牢固掌握道岔控制的技术条件、所检查的技术条件,理解电路原理;
(3)掌握开始继电器、锁闭继电器、信号检查继电器、照查继电器的功能和所检查的联锁条件;
(4)理解取消继电器、区段检查继电器、轨道检查继电器、接近预告继电器功能和电路原理;掌握信号继电器、信号辅助继电器技术条件、电路原理;
(5)牢固掌握信号点灯电路原理。掌握所有继电器的基本功能、工作时间对理解电路和联锁条件非常关键;
(6)本单元及第五单元中涉及的继电器及其电路较多,实际学习时可根据对各个继电器教学要求的不同来区分对待。
第5单元 执行组电路——进路解锁与引导接车(10学时)
1.教学内容
进路解锁用的继电器及故障解锁电路;正常解锁电路;取消进路和人工解锁;调车中途返回解锁;引导信号电路;执行组表示灯电路;进路解锁电路动作时序。
2.教学重点及难点
重点:各种解锁检查的联锁条件,引导接车电路执行时所检查的条件。
难点:进路解锁电路及检查的联锁条件,引导信号电路及检查的联锁条件。
3.基本要求
(1)理解进路解锁用的继电器和故障解锁电路,牢固掌握故障解锁条件;
(2)理解正常解锁、取消进路、人工解锁、调车中途返回解锁电路,牢固掌握各种解锁所检查的联锁条件;
(3)理解引导信号的办理条件和电路,牢固掌握电路执行时所检查的条件;
(4)了解执行组表示灯电路;
(5)本单元中涉及的继电器及其电路较多,实际学习时可根据对各个继电器教学要求的不同来区分对待;掌握所有继电器的基本功能、工作时间对理解电路和联锁条件非常关键。
(二)实验教学内容(共8学时)
实验1 6502电气集中联锁系统构成、控制台操作实验(2学时)
实验内容:
(1)了解6502电气集中系统结构,熟悉实验设备的使用。
(2)通过办理进路、单个设备的操作过程,验证各种进路的选路处理过程。
(3)掌握控制台各种按钮的作用、各种操作的方法。
(4)掌握控制台各种显示的意义。
实验2 6502电气集中选择组电路实验(2学时)
实验内容:
(1)熟悉选择组电路。
(2)掌握选择组电路的原理和动作规律。
(3)掌握FKJ、KJ、ZJ电路的原理及吸气和落下时机。
(4)掌握KJ电路怎样达到长调车进路信号的有远至近顺序开放。
(5)学习选择组电路故障分析。
实验3 执行组电路—--进路锁闭与开发信号实验(2学时)
实验内容:
(1)熟悉执行组电路。
(2)掌握执行组组电路的原理和动作规律。
(3)掌握XJJ、QJJ、GJJ、ZCJ、XJ电路的原理及吸气和落下时机。
(4)学习执行组电路故障分析。
实验4 执行组电路—--进路解锁与引导接车实验(2学时)
实验内容:
(1)熟悉6502执行组电路的组成和作用。
(2)掌握执行组组电路的原理和动作规律。
(3)掌握JYJ、FDGJ、CJ、SJ、LJ电路的原理及吸气和落下时机。
(4)掌握正常解锁、取消进路、人工延时解锁、调车中途折返解锁动作原理、解锁规律。
(5)学习执行组电路故障分析。
五、课程考核
该课程为考试课,综合成绩由平时成绩和期末成绩构成,平时成绩占30%-40%,期末成绩占60%-70%。期末成绩考核方式可采用开卷/闭卷/半开卷等形式。平时成绩考虑学生的出勤率、课堂提问、作业、实验、专题训练和课堂讨论等环节,综合给出考核成绩。
六、课程教材及参考资料
建议教材:
杨扬.车站信号控制系统[M].成都:西南交通大学出版社,2012.
参考资料:
[1] 王永信.车站信号自动控制[M].北京:中国铁道出版社,2008.
[2] 何文卿.6502电气集中电路[M].北京:中国铁道出版社,2006.
编写人:刘玉杰 评审人:段宝文
审批人:钟雁 编写日期:2019年4月
《计算机联锁系统》课程简介及教学大纲
《计算机联锁系统》课程简介
课程编号:JT02L1109
课程结构:专业教育平台/专业核心课程★
学时/学分:32/2
先修课程:铁路运营基础、铁路信号基础设备、车站信号自动控制
适用专业:轨道交通信号与控制
内容简介:
1.课程的性质、目标与任务
学生以车站信号自动控制的现行控制系统为背景,理解计算机联锁系统功能与联锁概念,掌握计算机联锁系统的基本原理,了解不同类型、不同制式的计算机联锁系统的系统组成、特点及应用。
学生掌握计算机联锁的基础知识与系统构成及其相关设计,使学生对车站计算机联锁系统有一个较为全面的认识与理解,为今后的工作打下坚实的基础。
2.课程主要内容
本课程讲述车站计算机联锁系统的基本知识和基本组成。在介绍计算机联锁的基本原理后,对我国铁路使用的TYJL-II型、JD-IA型、VPI型、EI32-JD型、DS6-K5B型、DS6-60型、iLOCK型、TYJL-ADX型、TYJL-TR9型等计算机联锁的特点、硬件组成和软件简介、维修及故障处理逐一进行较为详细地介绍。另外还介绍了用于平面调车的计算机联锁。
参考教材、著作或参考教材:
建议教材:
林瑜筠.计算机联锁(第三版)[M].北京:中国铁道出版社,2013.
参考资料:
[1] 林瑜筠.车站信号自动控制[M].北京:中国铁道出版社,2010.
[2] 赵志熙.计算机联锁系统技术[M].北京:中国铁道出版社,2003.
(Computer Interlocking System)Course Description
Term:2-2
Course Title:Computer Interlocking System
Course Code:JT02L1109
Prerequisite Courses:Railway Operation Foundation, Railway Signal Foundation Equipment, Station Signal Automatic Control
Hours /Credit:32/2
Course Description:
1. Specialty, objectives and tasks of the course
Taking the current control system of station signal automatic control as the background, students understand the function and concept of computer interlocking system, master the basic principle of computer interlocking system, understand the composition, characteristics and application of different types and systems of computer interlocking system.
Students master the basic knowledge of computer interlocking, system composition and related design, so that students have a more comprehensive understanding of the station computer interlocking system, for the future work to lay a solid foundation.
2. Main contents of the course
This course describes the basic knowledge and composition of interlocking system of station computer.After introducing the basic principle of computer interlocking, the characteristics, hardware composition, software introduction, maintenance and fault treatment of TYJL-II、JD-IA、VPI、EI32-JD、DS6-K5B、DS6-60、iLOCK、TYJL-ADX、TYJL-TR9 computer interlocking used in China's railway are introduced in detail.In addition, the computer interlock used for plane switching is introduced.
《计算机联锁系统》课程教学大纲
一、课程基本信息
1. 课程编号:JT02L1109
2. 课程名称:计算机联锁系统
3. 课程结构:专业教育平台/专业核心课程★
4. 学时/学分:32/2
5. 先修课程:铁路运营基础、铁路信号基础设备、车站信号自动控制
6. 适用专业:轨道交通信号与控制
二、课程任务和目的
学生以车站信号自动控制的现行控制系统为背景,理解计算机联锁系统功能与联锁概念,掌握计算机联锁系统的基本原理,了解不同类型、不同制式的计算机联锁系统的系统组成、特点及应用。
学生掌握计算机联锁的基础知识与系统构成及其相关设计,使学生对车站计算机联锁系统有一个较为全面的认识与理解,为今后的工作打下坚实的基础。
三、课程教学内容和要求
本课程讲述车站计算机联锁系统的基本知识和基本组成。在介绍计算机联锁的基本原理后,对我国铁路使用的TYJL-II型、JD-IA型、VPI型、EI32-JD型、DS6-K5B型、DS6-60型、iLOCK型、TYJL-ADX型、TYJL-TR9型等计算机联锁的特点、硬件组成和软件简介、维修及故障处理逐一进行较为详细地介绍。另外还介绍了用于平面调车的计算机联锁。理解车站联锁的基本结构及计算机联锁的定义;熟悉计算机联锁与继电集中联锁的异同点;了解计算机联锁技术的发展。
四、课程教学安排
本课程理论教学部分28学时和实验教学部分4学时,总共32学时。
(一)理论教学内容(共28学时)
按照知识单元进行划分,本课程主要内容包括6个单元:
第1单元 计算机联锁概述(4学时)
1.教学内容
本课程的性质、任务与教学目标;本课程教学内容;本课程教学方法;本课程教学进程;本课程教学组织;本课程训练环节与载体;本课程考核形式与基本要求;本课程使用教材、参考书与提供的其他相关课程资源。车站计算机联锁系统的基本结构;计算机联锁的特点;计算机联锁的发展。
2.教学重点及难点
重点:计算机联锁系统的基本结构,电气联锁与计算机联锁区别。
难点:计算机联锁系统的基本结构,电气联锁与计算机联锁区别。
3.基本要求
(1)理解计算机联锁的特点;
(2)了解计算机联锁现状;
(3)掌握计算机联锁系统的基本结构,电气联锁与计算机联锁区别。
第2单元 计算机联锁系统的基本原理(6学时)
1.教学内容
计算机联锁系统所用的计算机;计算机联锁系统的硬件;计算机联锁系统的软件;计算机联锁系统的通道与接口;全电子执行单元。
2.教学重点及难点
重点:计算机联锁系统的硬件,计算机联锁系统的软件。
难点:计算机联锁系统的硬件,计算机联锁系统的软件。
3.基本要求
(1)理解计算机联锁系统所用的计算机;
(2)了解计算机联锁系统全电子执行单元;
(3)掌握计算机联锁系统的硬件;
(4)了解计算机联锁系统的软件结构。
第3单元 双机热备型计算机联锁(4学时)
1.教学内容
TYJL-II型计算机联锁;JD-IA型计算机联锁;VPI型计算机联锁。
2.教学重点及难点
重点:双机热备型计算机联锁系统结构及三种型号各自特点。
难点:双机热备型计算机联锁系统结构及三种型号各自特点。
3.基本要求
(1)了解双机热备型计算机联锁系统软件构成及功能;
(2)理解双机热备型计算机联锁硬件组成及各部分功能;
(3)掌握双机热备型计算机联锁系统结构,工作原理。
第4单元 二乘二取二计算机联锁(6学时)
1.教学内容
DS6-K5B型计算机联锁;DS6-60型计算机联锁;EI32-JD计算机联锁;iLOCK型计算机联锁;TYJL-ADX型计算机联锁。
2.教学重点及难点
重点:各型二乘二取二型计算机联锁结构、原理、组成。
难点:各型二乘二取二型计算机联锁结构、原理、组成。
3.基本要求
(1)理解各型二乘二取二型计算机联锁系统硬件组成及功能;
(2)了解各型二乘二取二型计算机联锁系统软件构成及功能;
(3)掌握各型二乘二取二型计算机联锁原理、结构。
第5单元 三取二计算机联锁(4学时)
1.教学内容
TYJL-TR9型容错计算机联锁;TYJL-ECC容错计算机联锁。
2.教学重点及难点
重点:三取二型计算机联锁系统结构、原理及二种型号各自特点。
难点:三取二型计算机联锁系统结构、原理及二种型号各自特点。
3.基本要求
(1)了解三取二型计算机联锁系统软件构成及功能;
(2)理解三取二型计算机联锁硬件组成及各部分功能;
(3)掌握三取二型计算机联锁系统结构、工作原理。
第6单元 用于平面调车的计算机联锁(4学时)
1.教学内容
平面调车区及作业特点;平面调车集中联锁的基本概念;平面调车集中联锁的设备组成及功能。
2.教学重点及难点
重点:平面调车集中联锁的基本概念。
难点:平面调车集中联锁的设备组成及功能。
3.基本要求
(1)了解平面调车区及其作业特点;
(2)理解平面调车集中联锁的设备组成及功能;
(3)掌握平面调车集中联锁的基本概念。
(二)实验教学内容(共4学时)
实验1 计算机联锁系统原理构成、基本操作实验(2学时)
实验内容:
(1)掌握EI32-JD型计算机联锁系统结构,熟悉实验设备的使用。
(2)通过办理进路、单个设备的操作过程,验证各种进路的选路处理过程。
(3)掌握EI32-JD型计算机联锁系统硬件组成。
(4)了解系统的可靠性冗余结构。
(5)了解计算机联锁系统室内外接口电路。
实验2 计算机联锁系统原理构成、基本操作实验(2学时)
实验内容:
(1)掌握EI32-JD型计算机联锁信息查询功能、值班员按钮记录、联锁系统故障记录、信息提示、联锁采集/驱动信息表、报警信息、降级显示信号记录。
(2)掌握系统显示功能含义,采集机箱面板、驱动机箱面板、系统网络结构图、车站站场图。
(3)信息再现功能操作,信息的记录、打开再现文件和基本操作等。
五、课程考核
该课程为考试课,综合成绩由平时成绩和期末成绩构成,平时成绩占30%-40%,期末成绩占60%-70%。期末成绩考核方式可采用开卷/闭卷/半开卷等形式。平时成绩考虑学生的出勤率、课堂提问、作业、专题训练和课堂讨论等环节,综合给出考核成绩。
六、课程教材及参考资料
建议教材:
林瑜筠.计算机联锁[M].北京:中国铁道出版社,2013.
参考资料:
[1] 林瑜筠.车站信号自动控制[M].北京:中国铁道出版社,2010.
[2] 赵志熙.计算机联锁系统技术[M].北京:中国铁道出版社,2003.
编写人:刘玉杰 评审人:段宝文
审批人:钟雁 编写日期:2019年4月
《区间信号自动控制》课程简介及教学大纲
《区间信号自动控制》课程简介
课程编号:JT02L1110
课程结构:专业教育平台/专业核心课程★
学时/学分:32/2
先修课程:铁道概论、铁路信号基础设备、铁路运营基础、车站信号自动控制
适用专业:轨道交通信号与控制
内容简介:
1.课程的性质、目标与任务
通过学习本课程使学生掌握区间信号自动控制的基本概念和技术基础。在理解单线继电半自动闭塞的基础上,掌握64D型继电半自动闭塞的原理以及继电半自动闭塞的办理方法,熟悉新一代的区间信号自动控制方法,如移频自动闭塞,了解机车信号以及站内电码化。
通过课堂教学、参观模拟、实验等多种形式的训练过程,使学生不仅掌握区间信号自动控制的原理和方法,掌握基本的闭塞知识与现场闭塞设备的专业技能,培养学生从事铁道运输自动化事业的能力,也使学生的逻辑思维能力、自主学习能力及未来从事相关工作的专业素养得以提高。
2.课程主要内容
本课程根据目前我国区间设备的使用情况系统地介绍了区间信号自动控制设备的基本知识和原理。内容包括64D继电半自动闭塞系统及在此基础上的计轴自动站间闭塞系统、自动闭塞基础、移频自动闭塞系统、改变运行方向电路、站内电码化、机车信号以及基于通信的列车控制系统。
参考教材、著作或参考教材:
建议教材:
刘利芳.区间信号自动控制[M].北京:科学出版社,2014.
参考资料:
[1] 林瑜筠.区间信号自动控制[M].北京:中国铁道出版社,2007.
[2] 徐彩霞.区间信号图册[M].北京:中国铁道出版社,2009.
(Automatic Interval Signal Control)Course Description
Term:3-1
Course Title:Automatic Interval Signal Control
Course Code:JT02L1110
Prerequisite Courses:Railway Introduction, Railway Signal Basic Equipment, Railway Operation Basis, Automatic Control of Station Signal
Hours /Credit:32/2
Course Description:
1. Specialty, objectives and tasks of the course
This course enables students to master the basic concepts and technical basis of interval signal automatic control.On the basis of understanding the semi-automatic block of single-line relay, master the principle of type 64D semi-automatic block of relay and the handling method of semi-automatic block of relay, get familiar with the new generation of automatic control methods of interval signal, such as frequency shift automatic block, understand the locomotive signal and the code in the station.
Through classroom teaching, visit the simulation and experiment, and other forms of training process, so that the students not only master the principle and method of interval signal automatic control, and master the basic knowledge of block with the block equipment of professional skills, to cultivate students' ability of automation in railway transportation enterprise, also make the students' logical thinking ability, independent learning ability and the professional engaged in related work to improve in the future.
2. Main contents of the course
This course systematically introduces the basic knowledge and principle of interval signal automatic control equipment according to the current application of interval equipment in China.The contents include the 64D relay semi-automatic block system and the axle counting automatic stop system, the automatic stop foundation, the frequency shifting automatic stop system, the changing direction circuit, the code in the station, the locomotive signal and the train control system based on communication.
《区间信号自动控制》课程教学大纲
一、课程基本信息
1. 课程编号:JT02L1110
2. 课程名称:区间信号自动控制
3. 课程结构:专业教育平台/专业核心课程★
4. 学时/学分:32/2
5. 先修课程:铁道概论、铁路信号基础设备、铁路运营基础、车站信号自动控制
6. 适用专业:轨道交通信号与控制
二、课程任务和目的
通过学习本课程使学生掌握区间信号自动控制的基本概念和技术基础。在理解单线继电半自动闭塞的基础上,掌握64D型继电半自动闭塞的原理以及继电半自动闭塞的办理方法,熟悉新一代的区间信号自动控制方法,如移频自动闭塞,了解机车信号以及站内电码化。
通过课堂教学、参观模拟、实验等多种形式的训练过程,使学生不仅掌握区间信号自动控制的原理和方法,掌握基本的闭塞知识与现场闭塞设备的专业技能,培养学生从事铁道运输自动化事业的能力,也使学生的逻辑思维能力、自主学习能力及未来从事相关工作的专业素养得以提高。
三、课程教学内容和要求
本课程根据目前我国区间设备的使用情况系统地介绍了区间信号自动控制设备的基本知识和原理。内容包括64D继电半自动闭塞系统及在此基础上的计轴自动站间闭塞系统、自动闭塞基础、移频自动闭塞系统、改变运行方向电路、站内电码化、机车信号以及基于通信的列车控制系统。
四、课程教学安排
本课程理论教学部分28学时,实验教学部分4学时,总共32学时。
(一)理论教学内容(共28学时)
按照知识单元进行划分,本课程主要内容包括7个单元:
第1单元 区间闭塞的概念及发展(2学时)
1.教学内容
闭塞的基本概念及发展;闭塞的分类;机车信号。
2.教学重点及难点
重点:闭塞的概念。
难点:闭塞的分类,概念理解。
3.基本要求
(1)理解本课程的教学主线;
(2)理解区间信号自动控制是通过闭塞来实现的;
(3)了解不同的闭塞手段;
(4)了解本课程重点介绍的闭塞方式与其他方式的异同点;
(5)掌握闭塞的概念、闭塞的分类;
(6)了解区间闭塞的历史、现状及发展。
第2单元 半自动闭塞(4学时)
1.教学内容
半自动闭塞概述;64D型继电半自动闭塞原理;64D型继电半自动闭塞电路原理。
2.教学重点及难点
重点:64D型半自动闭塞原理、电路。
难点:64D型半自动闭塞电路原理。
3.基本要求
(1)掌握单线继电半自动闭塞电路的构成及传递信息的类型;
(2)掌握单线继电半自动闭塞构成原理以及与64D型继电半自动闭塞结合的计轴站间闭塞;
(3)了解64D型继电半自动闭塞存在的问题及解决办法。
第3单元 区间自动闭塞基础(2学时)
1.教学内容
自动闭塞概述;区间通过信号机的设置。
2.教学重点及难点
重点:自动闭塞概念、原理、技术要求,通过信号机布置。
难点:自动闭塞原理,通过信号机布置。
3.基本要求
(1)掌握自动闭塞概念、原理、技术要求;
(2)掌握自动闭塞通过信号机的布置方法原则。
第4单元 移频自动闭塞系统(8学时)
1.教学内容
数字频率调制原理;数字信号处理技术及应用;国产移频自动闭塞及电路原理;UM71自动闭塞及电路原理;UM2000型移频自动闭塞系统原理;ZPW-2000A型移频自动闭塞系统原理。
2.教学重点及难点
重点:移频自动闭塞原理,ZPW-2000原理、构成及应用。
难点:ZPW-2000原理及应用。
3.基本要求
(1)了解数字频率调制原理和数字信号处理技术;
(2)掌握移频自动闭塞的原理;
(3)掌握ZPW2000A设备的组成及其工作原理;
(4)掌握该设备构成的双向双线四显示原理;
(5)了解数字频率调制原理和数字信号处理技术;
(6)掌握移频自动闭塞的原理;
(7)掌握ZPW2000A设备的组成及其工作原理;
(8)掌握该设备构成的双向双线四显示原理。
第5单元 改变运行方向电路(4学时)
1.教学内容
改变运行方向的办理;改变运行方向电路工作原理;改变运行方向电路的动作程序。
2.教学重点及难点
重点:改变运行方向电路工作原理。
难点:改变运行方向电路工作原理。
3.基本要求
(1)了解改变运行方向的办理方法;
(2)掌握改变运行方向电路的原理;
(3)理解改变运行方向电路的动作程序。
第6单元 站内轨道电路电码化(4学时)
1.教学内容
站内轨道电路电码化概述;切换方式站内轨道电路电码化;叠加方式站内轨道电路电码化;ZPW-2000A型闭环电码化系统。
2.教学重点及难点
重点:站内电码化工作原理。
难点:站内电码化实现方式方法。
3.基本要求
(1)了解站内电码化分类及发展;
(2)掌握站内电码化工作原理;
(3)理解站内电码化实现方式方法。
第7单元 机车信号(4学时)
1.教学内容
机车信号概述;JT1-CZ000主体化机车信号。
2.教学重点及难点
重点:JT1-CZ2000设备构成及工作原理。
难点:JT1-CZ2000硬件构成及原理。
3.基本要求
(1)了解机车信号的发展;
(2)掌握主体化机车信号;
(3)掌握我国机车信号的分类。
(二)实验教学内容(共4学时)
实验1 64D继电半自动闭塞构成、基本操作实验(2学时)
实验内容:
(1)熟悉继电半自动设备。
(2)掌握继电半自动闭塞的办理手续。
(3)分析继电半自动闭塞车站的设备类。
(4)模拟不同车站进行接发车进路的办理。
实验2 ZPW-2000A型移频自动闭塞系统实验(2学时)
实验内容:
(1)掌握ZPW-2000A型移频自动闭塞系统的原理。
(2)掌握ZPW-2000A设备组成及各模块功能。
五、课程考核
该课程为考试课,综合成绩由平时成绩和期末成绩构成,平时成绩占30%-40%,期末成绩占60%-70%。期末成绩考核方式可采用开卷/闭卷/半开卷等形式。平时成绩考虑学生的出勤率、课堂提问、作业、实验、专题训练和课堂讨论等环节,综合给出考核成绩。
六、课程教材及参考资料
建议教材:
刘利芳.区间信号自动控制[M].北京:科学出版社,2014.
参考资料:
[1] 林瑜筠.区间信号自动控制[M].北京:中国铁道出版社,2007.
[2] 徐彩霞.区间信号图册[M].北京:中国铁道出版社,2009.
编写人:刘玉杰 评审人:段宝文
审批人:钟雁 编写日期:2019年4月
《铁路信号集中监测系统》课程简介及教学大纲
《铁路信号集中监测系统》课程简介
课程编号:JT02L1111
课程结构:专业教育平台/专业核心课程★
学时/学分:32/2
先修课程:铁路信号基础设备、车站信号自动控制、区间信号自动控制
适用专业:轨道交通信号与控制
内容简介:
1.课程的性质、目标与任务
《铁路信号集中监测系统》课程是轨道交通信号与控制专业人才培养方案专业教育平台课程中的专业核心课程。
学习本课程后应做到能描述信号集中监测系统的结构和功能,能了解站机界面构成并掌握基本的操作方法,能解释外电网综合质量、电源屏、轨道电路、道岔转辙机、道岔表示电压、电缆绝缘、电源对地漏泄电流、列车信号机点灯回路电流及其他项目的监测采集原理,能掌握道岔动作电流和轨道电压曲线的分析方法,能掌握系统维护的基本要求及软硬件的维护方法。
2.课程主要内容
铁路信号集中监测系统(CSM),原名为铁路信号微机监测系统。CSM广泛地应用于我国高速铁路和普速铁路上,并且在城市轨道交通行业也开展了应用。CSM是铁路信号设备维护的综合监测平台,在监测信号设备运用状态、发现信号设备隐患、加强信号设备结合部管理、分析故障和指导现场维修方面具有重要作用。本课程介绍了信号集中监测概念、信号集中监测基础知识、信号集中监测系统技术要求、信号集中监测采集原理与工程应用,以及信号集中监测案例分析。
参考教材、著作或参考教材:
建议教材:
林海香,董昱.信号集中监测系统原理及工程应用[M].北京:中国铁道出版社,2015.
参考资料:
[1] 冯琳玲,季忠洪.铁路信号集中监测系统运用与维护[M].北京:中国铁道出版社,2016.
[2] 武汉铁路局电务处.信号集中监测信息分析指南[M].北京:中国铁道出版社,2015.
(Centralized Railway Signal Monitoring System)
Course Description
Term:3-2
Course Title:Centralized Railway Signal Monitoring System
Course Code:JT02L1111
Prerequisite Courses:Railway Signal Basic Equipment, Station Signal Automatic Control, Interval Signal Automatic Control
Hours /Credit:32/2
Course Description:
1. Specialty, objectives and tasks of the course
Railway signal centralized monitoring system is the professional core course in the professional education platform course of rail transit signal and control professionals. After learning this course should be able to describe the structure and function of signal monitoring system, can understand station machine interface composition and master the basic operation method, can explain the outside grid integrated quality, power supply panel, track circuit, switch switch machine, rail said voltage, cable insulation, the power supply of leakage current loop current, train signal light and other project monitoring sampling principle, can grasp the point operating current and voltage curve analysis method, can master the basic requirements of system maintenance and software and hardware maintenance methods.
2. Main contents of the course
Railway signal centralized monitoring system (CSM), formerly known as the railway signal microcomputer monitoring system.CSM is widely used in China's high-speed railway and high-speed railway, and also in the urban rail transit industry.CSM is a comprehensive monitoring platform for railway signal equipment maintenance. It plays an important role in monitoring the operation status of signal equipment, discovering hidden dangers of signal equipment, strengthening management of signal equipment junction, analyzing faults and guiding on-site maintenance.This course introduces the concept of signal centralized monitoring, basic knowledge of signal centralized monitoring, technical requirements of signal centralized monitoring system, principle and engineering application of signal centralized monitoring, and case analysis of signal centralized monitoring.
《铁路信号集中监测系统》课程教学大纲
一、课程基本信息
1. 课程编号:JT02L1111
2. 课程名称:铁路信号集中监测系统
3. 课程结构:专业教育平台/专业核心课程★
4. 学时/学分:32/2
5. 先修课程:铁路信号基础设备、车站信号自动控制、区间信号自动控制
6. 适用专业:轨道交通信号与控制
二、课程任务和目的
《铁路信号集中监测系统》课程是轨道交通信号与控制专业人才培养方案专业教育平台课程中的专业核心课程。
学习本课程后应做到能描述信号集中监测系统的结构和功能,能了解站机界面构成并掌握基本的操作方法,能解释外电网综合质量、电源屏、轨道电路、道岔转辙机、道岔表示电压、电缆绝缘、电源对地漏泄电流、列车信号机点灯回路电流及其他项目的监测采集原理,能掌握道岔动作电流和轨道电压曲线的分析方法,能掌握系统维护的基本要求及软硬件的维护方法。
三、课程教学内容和要求
铁路信号集中监测系统(CSM),原名为铁路信号微机监测系统。CSM广泛地应用于我国高速铁路和普速铁路上,并且在城市轨道交通行业也开展了应用。CSM是铁路信号设备维护的综合监测平台,在监测信号设备运用状态、发现信号设备隐患、加强信号设备结合部管理、分析故障和指导现场维修方面具有重要作用。本课程介绍了信号集中监测概念、信号集中监测基础知识、信号集中监测系统技术要求、信号集中监测采集原理与工程应用,以及信号集中监测案例分析。
四、课程教学安排
本课程理论教学部分28学时,实验教学部分4学时,总共32学时。
(一)理论教学内容(共28学时)
按照知识单元进行划分,本课程主要内容包括5个单元:
第1单元 概述(3学时)
1.教学内容
信号集中监测概念;信号集中监测系统结构、功能。
2.教学重点及难点
重点:各子系统结构、功能。
难点:各子系统结构、功能。
3.基本要求
(1)理解信号集中监测系统的概念;
(2)掌握信号集中监测系统结构、功能;
(3)了解信号集中监测系统在普速铁路和高速铁路车站上的应用。
第2单元 信号集中监测基础知识(6学时)
1.教学内容
CSM系统中的检测技术;CSM系统中的总线技术;CSM系统中的传感器技术;CSM系统中的输入/输出通道技术;CSM系统中的隔离技术;CSM系统中的故障诊断技术。
2.教学重点及难点
重点:检测技术,总线技术、输入/输出通道技术。
难点:输入/输出通道技术、故障诊断技术。
3.基本要求
(1)理解信号集中监测系统中用到的一些基本技术和新技术如总线技术、传感器技术、隔离技术等;
(2)掌握检测技术、输入/输出通道技术;
(3)了解故障诊断技术。
第3单元 信号集中监测系统技术要求(4 学时)
1.教学内容
CSM系统的设计原则;CSM系统的监测要求;CSM系统的接口要求;CSM系统的安全要求。
2.教学重点及难点
重点:CSM系统的设计原则和监测要求。道岔动作电流曲线分析、轨道电压曲线分析。
难点:CSM系统的接口要求和CSM系统的安全要求。道岔动作电流曲线分析、轨道电压曲线分析。
3.基本要求
(1)了解CSM系统的安全要求;
(2)理解CSM系统的接口要求;
(3)掌握CSM系统的设计原则和监测要求。
第4单元 信号集中监测系统采集原理和工程设计(11学时)
1.教学内容
源屏监测;轨道电路监测;道岔转辙CSM系统车站监测机柜设计;外电网综合质量监测;电机监测;道岔表示电压监测;电缆绝缘监测;电源对地漏电流监测;列车信号机点灯回路电流监测;防灾异物侵限监测;环境监测;其他监测内容。
2.教学重点及难点
重点:外电网综合质量监测;电源屏监测;轨道电路监测;道岔转辙机监测;道岔表示电压监测。
难点:道岔转辙机监测;列车信号机点灯回路电流监测;防灾异物侵限监测。
3.基本要求
(1)理解外电网综合质量监测采集原理;
(2)理解电源屏监测采集原理;
(3)理解轨道电路监测采集原理;
(4)理解道岔转辙机监测采集原理;
(5)理解道岔表示电压监测采集原理;
(6)理解电缆绝缘监测采集原理;
(7)理解电源对地漏泄电流监测采集原理;
(8)理解列车信号机点灯回路电流监测采集原理;
(9)了解CSM系统车站监测机柜设计原则;
(10)了解其他监测内容及采集原理。
第5单元 信号集中监测系统采集原理和工程设计(4学时)
1.教学内容
CSM系统网络结构案例;CSM系统功能案例;CSM系统曲线分析案例。
2.教学重点及难点
重点:CSM系统功能案例分析;CSM系统曲线分析案例。
难点:CSM系统曲线分析案例。
3.基本要求
(1)理解CSM系统网络结构;
(2)掌握CSM系统功能及曲线分析。
(二)实验教学内容(共4学时)
实验1 信号集中监测系统结构组成(2学时)
实验内容:
(1)掌握信号集中监测系统结构、功能。
(2)掌握CSM系统的接口要求。
(3)掌握外电网综合质量、电源屏、轨道电路、道岔转辙机、道岔表示电压、道岔表示电压、电缆绝缘、电源对地漏泄电流、列车信号机点灯回路电流等监测采集原理。
实验2 信号集中监测系统使用与维护(2学时)
实验内容:
(1)掌握CSM系统网络结构。
(2)掌握CSM系统功能案例分析。
(3)掌握CSM系统曲线分析案例。
(4)掌握CSM系统设备维护操作。
五、课程考核
该课程为考试课,综合成绩由平时成绩和期末成绩构成,平时成绩占30%-40%,期末成绩占60%-70%。期末成绩考核方式可采用开卷/闭卷/半开卷等形式。平时成绩考虑学生的出勤率、课堂提问、作业、实验、专题训练和课堂讨论等环节,综合给出考核成绩。
六、课程教材及参考资料
建议教材:
林海香,董昱.信号集中监测系统原理及工程应用[M].北京:中国铁道出版社,2015.
参考资料:
[1] 冯琳玲,季忠洪.铁路信号集中监测系统运用与维护[M].北京:中国铁道出版社,2016.
[2] 武汉铁路局电务处.信号集中监测信息分析指南[M].北京:中国铁道出版社,2015.
编写人:刘玉杰 评审人:段宝文
审批人:钟雁 编写日期:2019年4月
《列车调度指挥系统》课程简介及教学大纲
《列车调度指挥系统》课程简介
课程编号:JT02L1112
课程结构:专业教育平台/专业核心课程★
学时/学分:32/2
先修课程:计算机联锁、列车运行控制、区间信号自动控制
适用专业:轨道交通信号与控制
内容简介:
1.课程性质、目标与任务
本课程是轨道交通信号与控制专业的专业必修课,主要介绍分散自律调度集中的原理、操作方法以及车务终端的设备组成,使学生掌握列车行车组织的基本概念和要素,掌握列车运行图的基本编制方法,理解城市轨道交通行车调度指挥的自动调整方法。通过课程学习为学生学习后续专业课程提供必要的基础知识和理论依据,为学生形成良好的专业素质打好基础。
本课程旨在培养学生对调度集中操作方式、工作原理、维护、故障排查等能力。
2.课程的主要内容
列车行车控制系统的结构、信号设备、列车运行状态的监控,列车运行图各操作方法和分散自律调度集中以及车站控制的确定方法,行车组织原则和组织方式,正常情况下和非正常情况下列车运行的组织方式。
参考教材、著作或参考资料:
建议教材:
周永华,付文秀等.CTC系统原理与应用[M].北京:中国铁道出版社,2017.
建议参考书:
[1] 刘朝英,李萍.中国铁路分散自律调度集中[M].北京:中国铁道出版社,2009.
[2] 中国铁路总公司.分散自律调度集中系统[M].北京:中国铁道出版社,2014.
[3] 侯启同.调度集中和列车调度指挥系统[M].北京:中国铁道出版社,2008.
(Train Dispatching Command System) Course Description
Term:3-2
Course Title: Train Dispatching Command System
Course Code: JT02L1112
Prerequisite Courses:Computer Interlocking, Train Operation Control,
Hours /Credits: 32/2
Course Description:
1. Specialty, objectives and tasks of the course
This course mainly introduces the work content and working principle of urban rail transit dispatching command.Through the study of this course, students will master the basic concepts and elements of train operation organization, master the basic compilation method of train operation diagram, and master the automatic adjustment method of train dispatching command in urban rail transit.Through course learning, it provides necessary basic knowledge and theoretical basis for students to learn follow-up professional courses, and lays a good foundation for students to form good professional quality.
2. Main contents of the course
The concrete content includes: urban rail transit dispatching command of organizations, working content and equipment, and train traffic basic concepts and related elements, train running establishment method and the concept of train routing and determination method of train operation organization principles and organization, under normal circumstances the train operation organization mode and abnormal situations.
《列车调度指挥系统》课程教学大纲
一、课程基本信息
1. 课程编号:JT02L1112
2. 课程名称:列车调度指挥系统
3. 课程结构:专业教育平台/专业核心课程★
4. 学时/学分:32/2
5. 先修课程:计算机联锁系统、列车运行控制
6. 适用专业:轨道交通信号与控制
二、课程任务和目的
本课程主要介绍分散自律调度集中的原理、操作方法以及车务终端的设备组成,使学生掌握列车行车组织的基本概念和要素,掌握列车运行图的基本编制方法,理解城市轨道交通行车调度指挥的自动调整方法。通过课程学习为学生学习后续专业课程提供必要的基础知识和理论依据,为学生形成良好的专业素质打好基础。
本课程旨在培养学生对调度集中操作方式、工作原理、维护、故障排查等能力。
三、课程教学内容及要求
了解CTC系统概念及发展,掌握CTC的结构与功能,理解CTC的原理及核心技术以及进路控制,理解CTC系统列调运行图操作,CTC系统助调进路控制,重点掌握CTC系统车站设备,理解CTC系统与其他系统等,了解铁路运输生产过程中行车调度工作过程。掌握行车调度指挥自动化结构与功能以及系统的功能原理,包括列车运行图的操作、助调进路控制、车务终端操作、CTC系统的车站设备以及与其他设备的接口电路等内容。
四、课程教学安排
本课程需要运用先修的铁道信号基础等专业背景知识,课程内容又涉及到专业工程应用领域,适宜采用灵活多样的教学方式,将理论教学、专题实验等有机结合。通过课堂理论教学讲解系统原理和分析方法,指导课后学生完成作业并高效完成实验环节。
本课程理论教学部分28学时,实验教学部分4学时,总共32学时。
(一) 理论教学部分(28学时)
按照知识单元进行划分,本课程主要内容包括9个单元:
第1单元 CTC概述(2学时)
1.教学内容
调度指挥系统、调度集中系统概念;国内外CTC系统的发展以及我国CTC的发展及现状。我国CTC系统有应用现状;CTC系统的发展趋势。
2.教学重点及难点
重点:调度指挥系统、调度集中系统;D4D5D6CTC-4000型调度集中;分散自律调度集中;CTC系统的发展趋势及区域控制结构。
难点:TDCS;分散自律调度集中;CTC的区域控制结构图。
3.基本要求
(1)理解调度指挥系统的概念;
(2)掌握调度集中系统的概念;CTC的控制功能;
(3)了解国外CTC的系统的发展;我国CTC系统的发展及应用现状和发展趋势。
第2单元 CTC系统的结构与功能(5学时)
1.教学内容
CTC系统的总体结构与基本功能,CTC系统的中心子系统车站子系统和网络子系统的主要设备,连接结构及设备功能。
2.教学重点及难点
重点:CTC系统的总体结构;中心子系统总体结构、主要设备;车站子系统总体结构、主要设备网络子系统设计原则、网络结构、中心局域网、车站局域网的结构组成。
难点:CTC系统结构;中心子系统;车站子系统,网络子系统的结构与设计原则及组成。
3.基本要求
(1)理解CTC的总体结构及特点;
(2)理解CTC的基本功能;理解中心子系统、网络子系统总体结构及主要设备;
(3)掌握车站子系统的总体结构及主要设备。
第3单元 CTC系统的功能原理(6学时)
1.教学内容
掌握CTC系统分散自律的基本概念;控制方式以及控制功能;列车作业流程、调车作业流程、综合维修流程、调度命令流程、阶段计划流程。
2.教学重点及难点
重点:分散自律及控制方式;非常站控;计划控制;按图排路;手工排路;进路序列;自动触发进路;人工触发进路;车次号显示与输入;列车运行图的形成;排列股道选择的条件;自动排路与人工排路检查的条件;列车进路序列的触发处理。
难点:分散自律三种控制方式;按图排路;进路序列;自动排路与人工排路检查的条件。
3.基本要求
(1)掌握分散自律的概念及控制方式;
(2)掌握非常站控;计划控制;按图排路;手工排路;进路序列;自动触发进路;人工触发进路;
(3)了解列车作业流程;调车作业流程;综合维修流程;调度命令流程;阶段计划流程;
(4)掌握车次号显法与输入;排路股道选择条件;自动排路与人工排路检查的条件;列车进路序列的触发处理;
(5)理解列车实迹运行图的形成。
第4单元 CTC系统的列调运行图操作(2学时)
1.教学内容
CTC系统列调运行图操作主界面;主界面菜单操作、主画布操作和工具栏操作。
2.教学重点及难点
重点:CTC系统的列调运行图操作中的主界面、菜单、绘图、阶段计划;调度命令、窗口;查询、选项。主画布中表示方式代表的意义以及工具栏中按钮的功能。
难点:主界面中绘图、调度命令;列车运行图的局部调整。
3.基本要求
(1)理解主画布中绘图、阶段计划;调度命令操作;
(2)了解主画布子菜单的功能;查询子采单功能;工具栏中的各按钮的使用方法。
第5单元 CTC系统的助调进路控制(2学时)
1.教学内容
CTC系统助调进路控制操作主界面;主界面的标题栏与菜单栏、主具条、站选条与站场图、操作方法以及控制模式设定、进路序列调整等功能操作。
2.教学重点及难点
重点:区段选择;车站选择;视图、功能、站选条、区段画面、单站画面、站场图车次号的操作;非常站控与CTC之间的模式转换;计划控制状态选择;进路序列调整。
难点:站场图车次号的操作;进路序列调整;非常站控与CTC之间的模式转换。
3.基本要求
(1)理解助调主界面中的标题栏与菜单栏;主工具条;站选条与站场图;进路序列调整;
(2)了解标题栏与菜单栏中的车站选择、视图、区段选择与功能;
(3)理解站选条与站场图各项操作;
(4)了解CTC操作按钮条的使用方法。
第6单元 CTC系统的车务终端操作(4学时)
1.教学内容
CTC系统的车务终端操作以及车务终端站场操作控制界面、运统报表界面、调车作业单界面的操作方法。
2.教学重点及难点
重点:CTC车务终端软件的功能;站场控制界面;运统报表界面;多站显示;单站显示与控制;进路序列管理;行车日志;调度命令管理;列车编组信息上报;上报站存车;运统46及运统46报表;添加调车作业单;签收调度所下发的调车作业单;发送调车作业单。
难点:站场控制界面控制;运统报表操作;站存车操作;行车日志;调度命令管理操作。
3.基本要求
(1)理解站场控制界面;运统报表界面;调车作业界面;
(2)掌握站场控制界面操作;
(3)了解调车作业单界面操作。
第7单元 CTC系统的车站设备(3学时)
1.教学内容
CTC系统的车站设备的结构;采集控制机柜、工控机柜及其他设备。
2.教学重点及难点
重点:车站设备的结构组成与连接方式;采集控制机柜主要设备及功能;工控机柜主要设备与功能。
难点:采集控制机柜、工控机柜设备组成及功能。
3.基本要求
(1)理解车站设备的结构与连接;
(2)掌握自律机、交换机、路由器、协议转换器、DDF机架、传输电路质量监督单元、防火墙;
(3)掌握工控机柜的车务终端;信号员终端;电务维修机;长线驱动器;KVM切换器;
(4)了解车站电源系统;车站服务器。
第8单元 CTC系统的设备维护与故障处理(2学时)
1.教学内容
设备维护与故障处理的一般原则;中心子系统、车站子系统、网络子系统的设备维护与故障处理方法。
2.教学重点及难点
重点:故障处理的一般原则以及各子系统的设备维护。
难点:CTC系统的故障处理的一般原则步骤与方法。
3.基本要求
(1)理解故障处理原则;
(2)了解技术资料配置;硬件、软件维护管理;事故处理组织结构;CTC设备故障处理流程及应急预案;
(3)理解中心子系统、车站子系统、网络子系统的设备维护与故障处理。
第9单元 CTC系统与其他系统(2学时)
1. 教学内容
三级列控系统与其他系统的连接结构以及CTC系统与其他系统的接口方式与信息交换。
2.教学重点及难点
重点:总体结构;与RBC接口信息;与TSRS接口信息;与CI接口信息;与TCC接口信息;与GSM-R接口信息;与铁路总分司TDCS接口信息;与相邻铁路局接口信息;与牵引供电及电力调度系统接口信息;与CSM接口信息。
难点:RBC、CI、TCC、GSM-R、CSM接口。
3.基本要求
(1)了解总体结构;
(2)理解各接口的方式与交互的基本信息。
(二)实验教学部分(4学时)
实验1. CTC结构与功能实验(2学时)
实验内容:
(1)熟悉CTC结构与组成;
(2)熟悉CTC系统和其他信号系统的连接方式;
(3)掌握CTC列车和调车作业日班计划下达方法。
实验2.CTC车站设备实验(2学时)
实验内容:
(1)了解车务终端和信号员终端的操作方式;
(2)熟悉CTC车站设备的结构与连接;
(3)掌握CTC车站终端设备的组成及作用。
五、课程考核
该课程为考查课。总评成绩由平时成绩和期末成绩两部分构成:平时成绩占30%-40%(课堂讨论、实验、提问、作业、考勤等),期末成绩占60%-70%。期末考试的主要形式有开/闭卷,主要考核学生对基本概念、原理的理解和应用。
六、课程教材及参考资料
建议教材:
周永华,付文秀等.CTC系统原理与应用[M].北京:中国铁道出版社,2017.
建议参考书:
[1] 刘朝英,李萍.中国铁路分散自律调度集中[M].北京:中国铁道出版社,2009.
[2] 中国铁路总公司.分散自律调度集中系统[M].北京:中国铁道出版社,2014.
[3] 侯启同.调度集中和列车调度指挥系统[M].北京:中国铁道出版社,2008.
编写人: 宰祥卫 评审人: 王俊峰
审批人: 钟 雁 编写日期:2019年4月
《编组站自动控制》课程简介及教学大纲
《编组站自动控制》课程简介
课程编号:JT02L1113
课程结构:专业教育平台/专业核心课程★
学时/学分:32/2
先修课程:铁路信号基础、铁路信号基础设备、车站信号自动控制
适用专业:轨道交通信号与控制
内容简介:
1.课程的性质、目标与任务
本课程的教学目标是使学生了解编组站在铁路运输网中的重要作用,以及编组站在铁路网中的分布和设置要求;理解编组站作业过程对信号设备的要求;掌握编组站调车综合自动化的主要内容、系统构成和自动化系统各种基础设备的工作原理。掌握驼峰溜放进路控制、驼峰推送速度控制、驼峰溜放速度控制设备构成和工作原理及驼峰调车场尾部平面调车控制的基本概念。
2.课程主要内容
编组站与调车驼峰,编组站调车综合自动化概述,驼峰调车指挥系统,驼峰调车场尾部平面调车,驼峰溜放进路控制系统,驼峰调车速度自动控制和驼峰调车自动化基础设备。课程中设置三个研讨专题:1. 驼峰调车场信号设备的结构原理;2. 接发车进路、推送进路、溜放进路的建立;3. 车辆的推送、溜放、速度调整;还包括一个实验:驼峰信号平面布置图研究。
参考教材、著作或参考教材:
建议教材:
吴芳美.编组站调车自动化[M]. 北京:中国铁道出版社,2005.
参考资料:
[1] 包振峰.自动化驼峰控制系统[M]. 北京:中国铁道出版社,2008.
[2] 李俊娥.驼峰信号[M].北京:中国铁道出版社,2008.
(Automation of Marshalling Yard)Course Description
Term:3-2
Course Title:Automation of Marshalling Yard
Course Code:JT02L1113
Prerequisite Courses:Railway Signal Fundamentals, Railway Signal Infrastructure, Station Signal Control System
Hours /Credit:2/32
Course Description:
1. Specialty, objectives and tasks of the course
The purpose of this course is to enable students to understand the important role of marshalling yard in the railway transport network and the distribution and setting requirements of the marshalling station in the railway network. To understand the requirements of the signal equipment in the marshalling station operation process. The main content of the automation, the system structure and the working principle of the various basic equipment of the automation system..
2. Main contents of the course
The main contents includes: marshalling station and shaking hump, marshalling station shunting integrated automation overview, hump shunting command system, hump shark rear trough shaving, hump slip into the road control system, hump shunting speed automatic control and hump train automation infrastructure. There are three open topics in the course of the three research topics set up: 1. Hump shaking the signal structure of the signal system; 2. Take the car into the road, push the road, the development of the slide into the road; 3. Vehicle push, slide, speed adjustment; There is an experiment: hump signal plane layout diagram study.
《编组站自动控制》课程教学大纲
一、课程基本信息
1. 课程编号:JT02L1113
2. 课程名称:编组站自动控制
3. 课程结构:专业教育平台/专业核心课程★
4. 学时/学分:32/2
5. 先修课程:铁路信号基础、铁路信号基础设备、车站信号自动控制
6. 适用专业:轨道交通信号与控制
二、课程任务和目的
掌握编组站自动化与驼峰控制系统需要的电路和铁路信号知识,能够运用联锁、继电器、转辙机和传感器的基础知识,掌握编组站自动化系统各种基础设备的工作原理,包括驼峰自动控制的基本原理,包括驼峰溜放进路控制、驼峰推送速度控制、驼峰溜放速度控制设备构成和工作原理。
掌握编组站调车综合自动化系统的主要功能、系统构成和工作原理,包括编组站综合管理系统、编组站综合控制系统与子系统、驼峰自动化子系统结构与功能和电务监测和环境集中监控子系统信息交换子系统,理解并掌握编组站综合集成自动化系统的设计理念,进行安全性与通过能力分析。
通过研究性教学环节,锻炼学生的自主学习能力,培养学生主动扩展专业视野,独立思考和追踪技术发展趋势的意识,使学生了解编组站在铁路运输网中的重要作用,以及编组站在铁路网中的分布和设置要求,理解编组站作业过程对信号设备的要求。
三、课程教学内容和要求
编组站与调车驼峰,编组站调车综合自动化概述,驼峰调车指挥系统,驼峰调车场尾部平面调车,驼峰溜放进路控制系统,驼峰调车速度自动控制和驼峰调车自动化基础设备。
理解本课程的内容主线,掌握编组站的类型,在说明本课程的教学方法与教学组织安排的基础上,理解编组站与普通车站的区别,要求学生每4人组成一个学习小组,课外收集、分析与课程专题相关的研究报告,了解编组站的设置地点以及调车驼峰的类型,掌握不同分类方式下的编组站和调车驼峰的分类,掌握车辆溜放动力学基础。
四、课程教学安排
本课程理论教学部分28学时,实验教学部分4学时,总共32学时。
(一)理论教学内容(共28学时)
按照知识单元进行划分,本课程主要内容包括7个单元:
第1单元 编组站与调车驼峰(4学时)
1.教学内容
编组站概述;调车驼峰;车辆溜放动力学基础;编组站调车综合自动化系统概述。
2.教学重点及难点
重点:车辆溜放动力学基础。
难点:车辆溜放动力学基础。
3.基本要求
(1)理解调车驼峰的分类、平纵断面结构、构成和驼峰调车场的作业过程;
(2)了解编组站的车场配置、作业过程和主要技术设备;
(3)掌握车辆溜放动力学基础。
第2单元 编组站调车综合自动化概述(2学时)
1.教学内容
编组站调车综合自动化概述;编组站计算机控制系统的构成;溜放车组的自动跟踪。
2.教学重点及难点
重点:编组站自动控制系统结构设计及溜放追踪,编组站调车综合自动化的主要内容。
难点:溜放车组的自动跟踪。
3.基本要求
(1)理解编组站计算机控制系统的构成,溜放车组的自动跟踪;
(2)了解编组站调车综合自动化概述;
(3)掌握编组站自动控制系统结构设计及溜放追踪,编组站调车综合自动化的主要内容。
第3单元 驼峰调车指挥系统(6学时)
1.教学内容
驼峰信号电气集中联锁设备;驼峰信号计算机联锁;驼峰机车信号。
2.教学重点及难点
重点:驼峰信号计算机联锁,驼峰轨道电路。
难点:驼峰机车信号的结构原理。
3.基本要求
(1)理解驼峰信号设备的设置和驼峰信号显示意义,驼峰机车信号的结构原理;
(2)了解驼峰转辙设备及其控制电路;
(3)掌握驼峰信号计算机联锁,驼峰轨道电路。
第4单元 驼峰调车场尾部平面调车控制系统(2学时)
1.教学内容
峰尾平面调车作业过程,平面溜放调车作业的特点及技术要求,峰尾计算机集中联锁设备。
2.教学重点及难点
重点:平面溜放调车作业的特点及技术要求。
难点:峰尾计算机集中联锁设备。
3.基本要求
(1)理解峰尾平面调车作业过程,平面溜放调车作业的特点及技术要求;
(2)了解峰尾计算机集中联锁设备。
第5单元 驼峰溜放进路控制系统(6学时)
1.教学内容
基本概念;继电溜放进路控制设备;计算机溜放进路控制设备。
2.教学重点及难点
重点:驼峰溜放进路控制系统应具有的基本功能;驼峰溜放作业的特点和技术要求,溜放进路控制系统的构成和工作原理。
难点:溜放进路控制系统的构成和工作原理。
3.基本要求
(1)理解驼峰溜放进路控制基本概念,计算机溜放进路控制设备;
(2)了解驼峰溜放作业过程;
(3)掌握驼峰溜放进路控制系统应具有的基本功能;
(4)驼峰溜放作业的特点和技术要求,溜放进路控制系统的构成和工作原理。
第6单元 驼峰调车速度自动控制(4学时)
1.教学内容
驼峰调速自动化方案分析比较,驼峰调车调速工具分类和主要性能;溜放速度调整的方式,驼峰调车速度调整的基本原理;驼峰调车溜放速度自动控制,驼峰溜放速度半自动控制设备。
2.教学重点及难点
重点:驼峰调车速度调整的基本原理;驼峰调车溜放速度自动控制。
难点:驼峰调车速度调整的基本原理;驼峰调车溜放速度自动控制。
3.基本要求
(1)理解驼峰调车调速工具分类和主要性能;
(2)溜放速度调整的方式,驼峰溜放速度半自动控制设备;
(3)了解驼峰调速自动化方案分析比较;
(4)掌握驼峰调车速度调整的基本原理,驼峰调车溜放速度自动控制。
第7单元 驼峰调车自动化基础设备(4学时)
1.教学内容
传感器;测阻设备;测重设备;测速设备;测长(测距)设备。
2.教学重点及难点
重点:驼峰调车控制系统的测量设备:测阻、测速、测重和测长设备。
难点:驼峰调车控制系统的测量设备:测阻、测速、测重和测长设备。
3.基本要求
(1)理解车轴传感器、重力传感器的作用、结构和工作原理;
(2)掌握驼峰调车控制系统的测量设备:测阻、测速、测重和测长设备。
(二)实验教学内容(共4学时)
实验1 编组站基础设备实验(2学时)
实验内容:
(1)熟悉编组站的设置位置以及编组站不同场的划分。
(2)掌握编组站中的信号设备工作原理。
(3)理解调车驼峰的分类、平纵断面结构、构成和驼峰调车场的作业过程;
(4)掌握编组站的车场配置、作业过程和主要技术设备;
(5)掌握编组站自动控制系统结构设计及溜放追踪,编组站调车综合自动化的主要内容。
实验2 驼峰调车指挥系统、尾部平面调车控制系统实验(2学时)
实验内容:
(1)理解驼峰信号设备的设置和驼峰信号显示意义,驼峰机车信号的结构原理;
(2)了解驼峰转辙设备及其控制电路;
(3)掌握驼峰信号计算机联锁,驼峰轨道电路。
(4)掌握峰尾平面调车作业过程,平面溜放调车作业的特点及技术要求;
(5)掌握峰尾计算机集中联锁设备。
五、课程考核
该课程为考试课,综合成绩由平时成绩和期末成绩构成,平时成绩占30%-40%,期末成绩占60%-70%。期末成绩考核方式可采用开卷/闭卷/半开卷等形式。平时成绩考虑学生的出勤率、课堂提问、实验、作业、专题训练和课堂讨论等环节,综合给出考核成绩。
六、课程教材及参考资料
建议教材:
吴芳美.编组站调车自动化(第2版)[M].北京:中国铁道出版社,2005.
参考资料:
[1] 包振峰.自动化驼峰控制系统[M].北京:中国铁道出版社,2008.
[2] 李俊娥.驼峰信号[M].北京:中国铁道出版社,2008.
编写人:刘玉杰 评审人:
审批人:钟雁 编写日期:2019年4月
《列车运行控制》课程简介及教学大纲
《列车运行控制》课程简介
课程编号:JT02L1114
课程结构:专业教育平台/专业核心课程★
学时/学分:32/2
先修课程:铁路运营基础;计算机联锁;区间信号自动控制
适用专业:轨道交通信号与控制
内容简介:
1.课程性质、目标与任务
本课程主要介绍列车运行控制系统原理和典型设备。通过本课程的学习,使学生掌握列车运行控制基本原理、关键技术及解决工程实际问题的能力。通过本课程学习为学生学习后续专业课程提供必要的基础知识和应用能力,为学生形成良好的专业素质打好基础。
本课程旨在培养学生在列车运行控制技术方面的学习,了解我国列车速度的控制方式以及工作原理,主要设备的组成与工作原理。使同学能够把信号与列车运行控制系统的设备相接合实现车地联控。
2.课程主要内容
本课程内容包括:列车运行控制技术的作用与发展;列车运行控制的基本原理和方法、列车定位原理、速度防护曲线生成原理、列车管理和行车许可生成原理等基本概念和基本方法;列车运行控制系统的功能及基本原理,列车运行控制系统的使用、分析与设计方法。
参考教材、著作或参考资料:
建议教材:
唐涛.列车运行控制系统[M].北京:中国铁道出版社(第一版),2016.
建议参考书:
[1]刘晓娟.现代铁路远程控制系统[M].成都:西南交通大学出版社,2010.
[2]林瑜筠.新型移频自动闭塞[M]. 北京:中国铁道出版社,2007.
[3]王永信.车站信号自动控制[M]. 北京:中国铁道出版社,2009.
(Train Operation Control) Course Description
Term:3-2
Course Title: Train Operation Control
Course Code: JT02L1114
Pererquisite Courses: Railway Operation Basis; Computer Interlocking
Hours/Credit: 32/2
Course Description:
1. Specialty, objectives and tasks of the course
This course mainly introduces the principles and typical equipment of train operation control system.Through the study of this course, students can master the basic principles, key technologies of train operation control and the ability to solve practical engineering problems.This course provides students with necessary basic knowledge and application ability to learn follow-up professional courses, and lays a good foundation for students to form good professional quality.
2. Main contents of the course
The main contents of this course include: the role and development of train operation control technology;Basic concepts and methods of train operation control, train positioning principle, speed protection curve generation principle, train management and operating permit generation principle, etc.The function and basic principle of train operation control system, the application, analysis and design method of train operation control system.
《列车运行控制》课程教学大纲
一、课程基本信息
1. 课程编号:JT02L1114
2. 课程名称:列车运行控制
3. 课程结构:专业教育平台/专业核心课程★
4. 学时/学分:32/2
5. 先修课程:计算机联锁、区间信号自动控制
6. 适用专业:轨道交通信号与控制
二、课程任务和目的
本课程主要介绍列车运行控制系统原理和典型设备。通过本课程的学习,使学生掌握列车运行控制基本原理、关键技术及解决工程实际问题的能力。通过本课程学习为学生学习后续专业课程提供必要的基础知识和应用能力,为学生形成良好的专业素质打好基础。
本课程旨在培养学生在列车运行控制技术方面的学习,了解我国列车速度的控制方式以及工作原理,主要设备的组成与工作原理。使同学能够把信号与列车运行控制系统的设备相接合实现车地联控。
三、课程教学内容和要求
了解列控系统的现状、应用,发展方向;掌握列控系统的基本原理,掌握列控系统的构成,速度监控原理,测速方法,测距定位技术;理解列控系统结构,CTCS-2级列控系统基本工作原理;掌握列控车载设备的功能、系统构成,了解列控车载设备的工作模式;掌握车站列控中心功能、基本原理,掌握应答器工作原理。掌握CTCS-3级列控系统结构,理解车载设备的组成、功能。
四、课程教学安排
本课程理论教学部分28学时,实验教学部分4学时,总共32学时。
(一)理论教学部分(28学时)
按照知识单元进行划分,本课程主要内容包括7个单元:
第1单元 概述(2学时)
1.教学内容
列车运行系统的作用;列车运行控制技术的发展;列车运行控制系统的功能需求;列车运行控制系统发展趋势与研究方向。
2. 教学重点与难点
重点:列车运行控制系统的作用。
难点:列车运行控制系统.。
3. 基本要求
(1)掌握列车运行控制系统的作用;
(2)理解列车运行控制技术的发展;
(3)理解列车运行控制系统的功能需求;
(4)了解列车运行控制系统发展趋势与研究方向。
第2单元 列车动力学(2学时)
1.教学内容
列车运动过程中的受力分析,列车牵引力、阻力和制动力相关原理,掌握空转、打滑产生的原理和危害以及列车制动距离计算的原理。
2.教学重点与难点
重点:列车运动过程分析;列车阻力;列车制动力。
难点:列车阻力;列车制动力的原理。
3.基本要求
(1)掌握列车运动过程分析;
(2)了解列车牵引力;
(3)掌握列车阻力;掌握列车制动力。
第3单元 列控系统基本原理与组成(8学时)
1.教学内容
各种不同闭塞方式、速度防护的基本原理,阶梯控制和速度-距离模式曲线控制的原理、方法;列控系统的原理,固定闭塞和移动闭塞下列控系统的行车许可。
2.教学重点与难点
重点:行车闭塞;固定闭塞的基本原理;固定自动闭塞和移动自动闭塞系统构成和功能原理;速度防护基本原理;阶梯控制方式;模式曲线控制方式;行车许可基本概念;列控系统的基本组成以及目标距离和移动目标距离控制方式。
难点:速度防护基本原理;阶梯控制方式;模式曲线控制方式;列控系统的基本组成以及目标距离和移动目标距离控制方式。
3. 基本要求
(1)掌握行车闭塞;固定闭塞的基本原理;
(2)固定自动闭塞和移动自动闭塞系统构成和功能原理;
(3)速度防护基本原理;阶梯控制方式;模式曲线控制方式;
(4)行车许可基本概念;列控系统的基本组成以及目标距离和移动目标距离控制方式。
第4单元 列控系统地面设备功能原理(6学时)
1.教学内容
装备机车信号的固定闭塞系统;CTCS-2和CTCS-3级列控系统总体结构;地面应答器原理及应用;列控中心的原理及应用;无线闭塞中心的原理及应用;临时限速服务器的原理及应用。
2.教学重点与难点
重点:CTCS-2和CTCS-3级列控系统组成;地面应答器原理及应用;列控中心的原理及应用。
难点:列控中心的原理及应用。
3.基本要求
(1)掌握装备机车信号的固定闭塞系统;
(2)掌握CTCS-2和CTCS-3级列控系统总体结构;
(3)掌握地面应答器原理及应用;
(4)掌握列控中心的原理及应用;
(5)掌握无线闭塞中心的原理及应用;临时限速服务器的原理及应用。
第5单元 列控车载设备(