История

Вид материала

Содержание

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6 7

Цель изучения дисциплины - разработка математических моделей технических систем для последующего анализа, исследования и оптимизации процессов в них.

Задачи изучения дисциплины – формирование знаний и навыков разработки имитационных моделей элементов объекта и системы управления; математических моделей технических систем и их элементов; изучение методов моделирования, основанных на применении вычислительных машин, аналитического и имитационного видов моделирования, алгоритмов моделирования статических состояний и динамики систем; определение особенностей моделирования в реальном времени на цифровых машинах, методов исследования и оптимизации процессов.

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 зачетных единиц (108 часов).

Структура дисциплины: аудиторных – 54 часа (лекции – 18 часов, лабораторные работы – 36 часов), в т.ч. в интерактивной форме – 18 часов, самостоятельная работа – 54 часа.

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: моделирование как способ исследования технических систем, математические модели технических систем и их элементов, методы функционального моделирования и компьютерного моделирования конструкции объектов, методы моделирования динамики и автоматизации составления математических моделей, вопросы применения компьютерной техники для моделирования, особенности моделирования в реальном времени, использование математических моделей при автоматизированном проектировании и управлении.

уметь: формировать аналитические и имитационные модели технических систем, проводить исследование свойств объектов, формировать системы управления с эталонной моделью; (ПК-1, ПК-2, ПК-3);

владеть: теоретическими и экспериментальными методами моделирования и исследования технических систем, навыками работы с программными продуктами моделирования систем (ARENA, ARIS, VisObjNet, MATLAB).

Изучение дисциплины заканчивается: зачет- 3 семестр.

Теория сопротивления материалов

Цель изучения дисциплины - обеспечение базы инженерной подготовки, теоретическая подготовка в области прикладной механики деформируемого твердого тела, развитие инженерного мышления и развитие навыков, необходимых для изучения последующих дисциплин.

Задачи изучения дисциплины - изучение теоретических основ и практических методов расчета на прочность, жесткость и устойчивость элементов конструкций и машин.

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 2 зачетные единицы (72 часа).

Структура дисциплины: аудиторных – 36 часа (лекции – 18 часов, лабораторные работы – 18 часов), самостоятельная работа – 36 часа.

Основные дидактические единицы (разделы): Теория сопротивления материалов. Введение. Задачи курса и связь курса с другими дисциплинами. Методика решения задач. Основные понятия. Рассмотрение основных расчетных схем. Определение стержня, пластины, оболочки. Перемещения малые и большие. Угловые и линейные. Принцип начальных размеров. Свойства деформируемого тела. Гипотезы о деформируемом теле. Деформации линейные и угловые. Внешние силы. Виды нагрузок. Нагрузки заданные и реакции опор. Внутренние силы. Метод сечений. Напряжение полное, нормальное, касательное. Растяжение и сжатие прямого стержня. Опытное изучение свойств материалов при растяжении и сжатии. Ползучесть, кривые ползучести. Предельное состояние. Кручение. Понятие о чистом сдвиге. Напряжения в поперечных сечениях. Угол закручивания. Расчет на прочность. Геометрические характеристики плоских сечений. Прямой поперечный изгиб. Определение внутренних силовых факторов (поперечной силы и изгибающего момента) в поперечных сечениях балок при изгибе. Нормальные и касательные напряжения при поперечном изгибе. Расчеты на прочность при изгибе. Дифференциальное уравнение изогнутой оси балки и его интегрирование. Теория напряженного и деформированного состояния в точке тела. Эквивалентные напряжения. Критерии возникновения пластических деформаций и формулы эквивалентности по различным гипотезам. Гипотеза энергии формообразования и различные ее трактовки.

В результате дисциплины студент должен:

знать: основные уравнения и методы решения задач сопротивления материалов; основные методы расчетов на прочность, жесткость машин и элементов конструкций;

уметь: проводить расчеты деталей машин и элементов конструкций аналитическими методами прикладной механики.

владеть: навыками расчетов аналитическими методами прикладной механики деталей машин и элементов конструкций.

Изучение дисциплины заканчивается: 3 семестр – зачет.

Спецглавы физики

Цель изучения дисциплины – обеспечение фундаментальной физической подготовки, позволяющей будущим специалистам ориентироваться в научно-технической информации, использовать физические законы и результаты физических открытий в тех областях, в которых они будут трудиться. Изучение дисциплины должно способствовать формированию у студентов основ научного мышления, в том числе: пониманию границ применимости физических понятий и теорий; умению оценивать степень достоверности результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Изучение дисциплины на лабораторных и практических занятиях будет знакомить студентов с техникой современного физического эксперимента, студенты научатся работать с современными средствами измерений и научной аппаратурой, а также использовать средства компьютерной техники при расчетах и обработке экспериментальных данных. Студенты научатся постановке и выбору алгоритмов решения конкретных задач из различных областей физики, приобретут начальные навыки для самостоятельного овладения новыми методами и теориями, необходимыми в практической деятельности.

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 зачетных единиц (108 часов).

Структура дисциплины: аудиторных – 36 часов (лекции – 18 часов, лабораторные работы – 18 часов), самостоятельная работа – 36 часов.

Основные дидактические единицы (разделы): элементы волновой и квантовой оптики; основы физики твердого тела; основы квантовой механики; элементы атомной и ядерной физики.

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: основные положения системы знаний, включающей в себя описание физических явлений, важнейшие законы движения материи, физические теории и фундаментальные опытные факты;

уметь: наблюдать физические явления, выделять существенные и отбрасывать несущественные факторы, устанавливать качественные и количественные связи между разными сторонами физических явлений, применять полученные знания для анализа новых явлений, предвидеть следствия, вытекающие из физических теорий;

владеть: навыками культуры умственного труда, навыками использования современных средств измерений и обработки получаемой информации, навыками практического применения усвоенных им физических законов.

Изучение дисциплины заканчивается: 3 семестр – зачет.

Математические основы кибернетики

Цель изучения дисциплины – получение базовых знаний по методам оптимизации и идентификации технических систем.

Задачи изучения дисциплины – получение общекультурных и профессиональных компетенций для разработки математических моделей технических систем, планирование эксперимента, решение задач оптимизации методами математического программирования с применением ПЭВМ.

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 7 зачетных единиц (252 часа).

Структура дисциплины: лекции – 54 часа, в т. ч. в интерактивной форме – 10 часов, аудиторные – 108 часов (лекции – 54 часа, лабораторные работы – 54 часа), самостоятельная работа – 108 часов.

Основные дидактические единицы (разделы): элементы теории вероятностей и случайных процессов; элементы математической статистики; модели объектов управления; методы идентификации; планирование эксперимента; классическая задача математического программирования; задачи и методы линейного программирования; задачи и методы нелинейного программирования; нейросетевые модели.

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: основные понятия и определения теории вероятностей, функции распределения вероятностей случайной величины, числовые характеристики случайных величин, многомерные распределения вероятностей, случайные процессы и их основные статистические характеристики, корреляционные функции случайных процессов, спектральные плотности случайных процессов, случайные процессы в динамических системах; простейшие оценки; интервальные оценки, доверительный интервал, проверка статистических гипотез о параметрах распределения, критерии согласия, последовательный анализ, особенности статистического вывода, статистики и измерения стационарного случайного процесса, оценка корреляционной функции, оценка спектральной плотности; средства и этапы описания объектов управления, характеристика моделей объектов управления, динамические модели объектов управления, статические модели; дисперсионный анализ, метод регрессионного анализа, рекуррентные алгоритмы идентификации линейных моделей, оценивание параметров нелинейных моделей, идентификация параметров динамических моделей, сглаживание временных рядов; общие требования к плану эксперимента, полный факторный эксперимент, дробный факторный эксперимент, планы для квадратичных моделей, постановки задачи и основные теоремы математического программирования, классическую задачу математического программирования, метод множителей Лагранжа, линейное программирование (ЛП), двойственные задачи ЛП, методы решения задач линейного программирования, транспортные задачи, задачи целочисленного программирования, метод ветвей и границ, нелинейное программирование, условия Куна-Таккера, градиентные методы решения задач нелинейного программирования, квадратичная интерполяция, метод наискорейшего спуска (подъема), метод Давидона-Флетчера-Пауэлла, учет ограничений в задачах нелинейного программирования, последовательный симплексный метод, метод случайного поиска, многоэкстремальность и многокритериальность в задачах математического программирования; модели формальных нейронов, разновидности топологий нейронных сетей, классификация нейронных сетей, представление нейронных сетей с помощью направленных графов.

уметь: использовать математические методы в технических приложениях, решать задачи планирования эксперимента, статистической обработки полученных результатов, в том числе, с использованием программного обеспечения Mathcad и Matlab, разрабатывать модели объектов управления (проектирования), проводить идентификацию параметров статических и динамических моделей; осуществлять постановку задач математического программирования, решать их с использованием прикладного программного обеспечения в среде Mathcad и Matlab; реализовывать имитационные модели объектов управления на ПЭВМ, определять характеристики объектов управления по разработанным моделям, осуществлять поиск оптимальных режимов ведения производственных и технологических процессов, решать типовые задачи по основным разделам дисциплины (ОК-5, ОК-9, ПК-1).

владеть: методами разработки математических моделей объектов управления (проектирования), постановкой задачи оптимизации режимов работы оборудования, процесса, характеристик объекта проектирования; методами решения задач оптимизации.

Изучение дисциплины заканчивается: зачет - 5 семестр, экзамен -6 семестр.

Методы оптимизации и идентификации систем

Цель изучения дисциплины – получение базовых знаний по методам оптимизации и идентификации технических систем.

Задачи изучения дисциплины – получение общекультурных и профессиональных компетенций для разработки математических моделей технических систем, планирование эксперимента, решение задач оптимизации методами математического программирования с применением ПЭВМ.

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 7 зачетных единиц (252 часа).

Структура дисциплины: лекции – 54 часа, в т. ч. в интерактивной форме – 10 часов, аудиторные – 108 часов (лекции – 54 часа, лабораторные работы – 54 часа), самостоятельная работа – 108 часов.

Основные дидактические единицы (разделы): модели объектов управления; методы идентификации; планирование эксперимента; классическая задача математического программирования; задачи и методы линейного программирования; задачи и методы нелинейного программирования; теория игр, теория очередей, динамическое программирование, нейросетевые модели.

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: средства и этапы описания объектов управления, характеристика моделей объектов управления, динамические модели объектов управления, статические модели; дисперсионный анализ, метод регрессионного анализа, рекуррентные алгоритмы идентификации линейных моделей, оценивание параметров нелинейных моделей, идентификация параметров динамических моделей, сглаживание временных рядов; общие требования к плану эксперимента, полный факторный эксперимент, дробный факторный эксперимент, планы для квадратичных моделей, постановки задачи и основные теоремы математического программирования, классическую задачу математического программирования, метод множителей Лагранжа, линейное программирование (ЛП), двойственные задачи ЛП, методы решения задач линейного программирования, транспортные задачи, задачи целочисленного программирования, метод ветвей и границ, нелинейное программирование, условия Куна-Таккера, градиентные методы решения задач нелинейного программирования, квадратичная интерполяция, метод наискорейшего спуска (подъема), метод Давидона-Флетчера-Пауэлла, учет ограничений в задачах нелинейного программирования, последовательный симплексный метод, метод случайного поиска, многоэкстремальность и многокритериальность в задачах математического программирования; классификация и описание игр, игры двух участников с нулевой суммой, игры двух участников с ненулевой суммой, кооперативные игры; основные понятия теории очередей, система с отказами, система с неограниченной длиной очереди, система с постоянным временем обслуживания, система с ограниченной длиной очереди, система с ограниченным потоком требований; принцип оптимальности и уравнение Беллмана, динамическое программирование и вариационное исчисление, решение многошаговых задач оптимизации методом динамического программирования; модели формальных нейронов, разновидности топологий нейронных сетей, классификация нейронных сетей, представление нейронных сетей с помощью направленных графов.

уметь: использовать математические методы в технических приложениях, решать задачи планирования эксперимента разрабатывать модели объектов управления (проектирования), проводить идентификацию параметров статических и динамических моделей, в том числе, с использованием программного обеспечения Mathcad и Matlab; осуществлять постановку задач математического программирования, теории игр, теории очередей, динамического программирования, решать их с использованием прикладного программного обеспечения в среде Mathcad и Matlab; реализовывать имитационные модели объектов управления на ПЭВМ, определять характеристики объектов управления по разработанным моделям, осуществлять поиск оптимальных режимов ведения производственных и технологических процессов, решать типовые задачи по основным разделам дисциплины (ОК-5, ОК-9, ПК-1).

владеть: методами разработки математических моделей объектов управления (проектирования), постановкой задачи оптимизации режимов работы оборудования, процесса, характеристик объекта проектирования; методами решения задач оптимизации.

Изучение дисциплины заканчивается: зачет - 5 семестр, экзамен -6 семестр.

Инженерная и компьютерная графика

Цель изучения дисциплины - общая конструкторская подготовка, приобретение студентами технических знаний в области современных методов геометрического моделирования объектов, практических навыков изображения на чертеже деталей, составление других конструкторских документов в соответствии с требованиями ЕСКД, а также обучение технологии твердотельного параметрического моделирования деталей и сборок и выполнения по моделям конструкторской документации в различных CAD-средах.

Задачи изучения дисциплины - освоить методы, нормы и правила изображения на чертежах простых изделий, их составных деталей и их составных элементов, чтение чертежей этих изделий; привить навыки самостоятельной работы с научно-технической и справочной литературой; научить оформлять проектную и рабочую документацию; научить проектированию деталей и узлов машин, используя CAD-среды.

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 5зачетных единиц (180 часов).

Структура дисциплины: аудиторных – 72 часа (лекции – 18 часов, лабораторные работы – 36 часов, практических – 18 часов), в т.ч. в интерактивной форме – 18 часов, самостоятельная работа – 72 часа.

Основные дидактические единицы (разделы): Геометрические построения. Стандартные форматы, масштабы, линии, шрифты, изображения. Материалы и их обозначения. Правила нанесения размеров. Обозначения шероховатости поверхностей. Изображение и обозначение резьбы. Разъемные (резьбовые, шпоночные и шлицевые) и неразъемные (сварка, пайка) соединения. Эскизирование. Правила оформления схем, печатных плат. Правила оформления сборочных чертежей и спецификаций.CAD–технологии.

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: теорию и основные правила построения эскизов, чертежей, нанесение надписей, размеров и отклонений, правила оформления графических изображений в соответствии со стандартами ЕСКД, программные средства компьютерной графики;

уметь: читать чертежи и схемы, выполнять технические изображения в соответствии с требованиями стандарта ЕСКД, строить аксонометрические проекции деталей, выполнять эскизы деталей, деталирование, сборочные чертежи изделий, в том числе и с применением средств компьютерной графики;

владеть: приемами графики при разработке новых и модификации существующих конструкций вручную и с использованием современного программного обеспечения.

Изучение дисциплины заканчивается: зачет – 1 семестр, экзамен – 2 семестр.

Безопасность и жизнедеятельность

Цель изучения дисциплины - формирование профессиональной культуры безопасности, т.е. готовности и способности специалиста использовать в профессиональной деятельности приобретенную совокупность знаний, умений и навыков для обеспечения безопасности жизнедеятельности, характер мышления, при котором вопросы безопасности рассматриваются в качестве приоритета.

Задачи изучения дисциплины - привитие каждому знаний о роли и значении учений о безопасности жизнедеятельности, защите окружающей среды и техносферной безопасности и усвоение того что деятельность по обеспечению безопасности человека и общества всегда первична по отношению к любой иной форме человеческой деятельности. Только в этих условиях возникает надежда на создание техносферы необходимого для человека и природы качества, сохраняется надежда на дальнейшее существование жизни на Земле.

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 5 зачетных единиц (180 часов)

Структура дисциплины: лекции – аудиторные – 72 часа (лекции – 36 часов, практических – 36 часов), самостоятельная работа – 72 часа.

Основные дидактические единицы (разделы): Введение. Основные понятия и определения. Теоретические основы БЖД. Санитарно-гигиенические основы безопасности. Промышленная безопасность. Пожаровзрывобезопасность. Защита населения и территории в чрезвычайных ситуациях (опасности при ЧС и защита от них).

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: основные техносферные опасности, их свойства и характеристики, характер воздействия вредных и опасных факторов на человека и природную среду, методы защиты от них применительно к сфере своей профессиональной деятельности;

уметь: идентифицировать основные опасности среды обитания человека, оценивать риск их реализации, выбирать методы защиты от опасностей применительно к сфере своей профессиональной деятельности и способы обеспечения комфортных условий жизнедеятельности;

владеть: законодательными и правовыми актами в области безопасности и охраны окружающей среды, требованиями к безопасности технических регламентов в сфере профессиональной деятельности; способами и технологиями защиты в чрезвычайных ситуациях; понятийно-терминологическим аппаратом в области безопасности; навыками рационализации профессиональной деятельности с целью обеспечения безопасности и защиты окружающей среды.

Изучение дисциплины заканчивается: экзамен – 7 семестр.

Основы мехатроники и робототехники

Цель изучения дисциплины - освоение основ мехатроники и робототехники.

Задачи изучения дисциплины - изучение области применения мехатронных и робототехнических систем, концепции их построения; определений и терминологии в мехатронике и робототехнике, методики выбора необходимых типов мехатронных и робототехнических систем и систем управления для них.

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 зачетных единиц (108 часов).

Структура дисциплины: аудиторных – 54 часа (лекции – 36 часов, лабораторные работы – 18 часов), в т.ч. в интерактивной форме – 5 часов, самостоятельная работа – 54 часа.

Основные дидактические единицы (разделы): цели, задачи, содержание курса; определения и терминология, истоки и области применения робототехники и мехатроники; устройство роботов; состав, параметры и классификация роботов и мехатронных систем; концепции построения мехатронных и робототехнических систем; приводы роботов; классификация приводов; электрические, пневматические и гидравлические приводы; информационные устройства робототехнических и мехатронных систем; математическое описание роботов; математическое описание манипуляторов; математическое описание систем передвижения роботов; моделирование роботов; цикловые системы управления роботами; позиционные системы управления роботами; контурные системы управления; адаптивные системы управления роботами; интеллектуальные системы управления мехатронными и робототехническими системами; выбор необходимых типов мехатронных и робототехнических систем; выбор систем управления мехатронными и робототехническими системами.

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: области применения мехатронных и робототехнических систем, концепции их построения; определения и терминологию в мехатронике и робототехнике;

уметь: выбирать необходимые типы мехатронных и робототехнических систем, определять для них способы и системы управления (ПК-1, ПК-3);

владеть: способностью оценивать различные мехатронные и робототехнические системы на пригодность решения конкретной задачи.

Изучение дисциплины заканчивается: 3 семестр – зачет.

Электронные устройства мехатронных и робототехнических систем

Цель изучения дисциплины – получение базовых знаний по основным электронным компонентам и принципам проектирования, анализа и синтеза электронных устройств.

Задача изучения дисциплины - научить студента методам анализа и разработки структурных и принципиальных схем и макетов электронных устройств, их схематическое моделирование и автоматизированное проектирование, настройка и наладка.

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 5 зачетных единиц (180 часов).

Структура дисциплины: аудиторные – 72 часа (лекции – 36 часов, лабораторные работы – 36 часов), 72 часа – самостоятельная работа.

Основные дидактические единицы (разделы): пассивные компоненты электронных устройств, полупроводниковые элементы электронных устройств, усилители электрических сигналов, аналоговые преобразователи электрических сигналов, импульсные устройства, источники электропитания электронных устройств, компоненты оптоэлектроники и линии связи, логические элементы, микропроцессорные устройства и ПЛИС-технологии, моделирование электронных устройств.

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: параметры и характеристики полупроводниковых приборов; усилительные каскады переменного и постоянного тока; частотные и переходные характеристики; обратные связи в усилительных устройствах; операционные усилители; активные фильтры; компараторы; полупроводниковые ключи; силовые ключи, компоненты оптоэлектроники, вторичные источники питания; стабилизаторы, импульсные преобразующие устройства; свойства и сравнительные характеристики основных интегральных элементов; методы и средства автоматизации схемотехнического моделирования и проектирования электронных схем; основы конструирования радиоэлектронной аппаратуры, включая разработку печатных плат; государственные стандарты: виды и типы электронных схем, правила выполнения электрических схем, буквенно-цифровые обозначения в электрических схемах; условные графические обозначения: машины электрические, катушки индуктивности, дроссели, трансформаторы, источники тока, элементы цифровой техники, гальванические разделители, провода, кабели и шины, понятия структурированные кабельные системы (СКС), устройства коммутационные; цифровые устройства электронной техники: основы цифровой и импульсной техники; импульсное и цифровое представление информации; системы счисления; цифровые логические элементы; триггеры; мультиплексоры, счетчики, регистры; устройства сопряжения с объектом для цифровых систем, цифроаналоговые (ЦАП) и аналого-цифровые (АЦП) преобразователи; принципы построения ЦАП и АЦП, их основные параметры и характеристики; основы построения и программирования микропроцессорных устройств; цифровые запоминающие устройства, ПЛИС;

уметь: составлять схемы замещения полупроводниковых приборов и усилительных каскадов; проводить анализ и разработку структурных и принципиальных схем современных электронных устройств; выполнять расчеты электронных схем, включая средства автоматизированного проектирования (ОК-5); проводить исследования электронных схем с использованием средств схемотехнического моделирования (ОК-9); обосновывать технические требования к электронным устройствам на базе общего технического задания; разрабатывать макеты электронных модулей мехатронных и робототехнических систем (ПК-2), выполнять расчетно-графические работы по проектированию электронных модулей, вести расчеты электрических цепей аналоговых и электронных устройств (ПК-3, ПК-4).

владеть: навыками работы с основными электронными измерительными приборами: аналоговым и цифровым осциллографами, генератором сигналов, частотомером, вольтметром, мультиметром; методиками расчета и экспериментального определения параметров электронных устройств, синтезом логических схем; инженерными приемами конструирования электронной аппаратуры, в том числе проектирования печатных плат; программными средствами автоматизированного проектирования печатных плат, схемотехнического моделирования электронных схем в пакете WorkBench и микропроцессорных устройств в пакете Proteus, пакетами для проектирования типа Caddу.

Изучение дисциплины заканчивается: зачет - 4 семестр, экзамен - 5 семестр.

Теория автоматического управления

Цель изучения дисциплины - изучение принципов построения, методов проектирования современных систем управления в робототехнике и мехатронике.

Задачи изучения дисциплины - основные принципы построения, анализа и синтеза систем автоматического управления, независимо от их назначения и физической природы.

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 6 зачетных единиц (216 час).

Структура дисциплины: лекции – 36 часов, в т.ч. в интерактивной форме – 36 часов, аудиторные – 90 часов (лекции – 36 часов, лабораторные работы – 54 часа), 90 часов – самостоятельная работа.

Основные дидактические единицы (разделы): линейные системы автоматического управления, анализ и синтез линейных систем автоматического управления, математическое описание и синтез САУ в пространстве состояний; дискретные системы автоматического управления, линейные импульсные системы, цифровые САУ с микро-ЭВМ; нелинейные системы автоматического управления.

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: принципы построения современных систем автоматического управления (САУ); виды математических моделей, отражающих динамические свойства САУ; методы исследования устойчивости, анализа и синтеза линейных систем; основы метода пространства состояний, методы синтеза модальных регуляторов и принципы их реализации на основе наблюдающих устройств; математические модели и их особенности для импульсных и цифровых САУ; передаточные функции импульсных и цифровых систем; методы исследования устойчивости, анализа и синтеза импульсных и цифровых систем и их отличия от линейных непрерывных систем; математические модели нелинейных систем и типовые нелинейные звенья; метод фазового пространства; типы состояний равновесия, особые траектории, скользящие режимы; методы исследования нелинейных систем (гармонической линеаризации, абсолютной устойчивости, методы Ляпунова, Лурье, и Попова) и области их применения;

уметь: построить математические модели системы автоматического управления в виде структурных схем и уравнений состояния (ПК-1); исследовать устойчивость САУ и провести анализ динамических свойств системы; выполнить синтез САУ на основе предъявляемых требований со стороны технологического процесса; выполнить синтез модальных регуляторов и наблюдателей для идентификации переменных состояния системы (ПК-3); использовать современную вычислительную технику и программные продукты для анализа и синтеза САУ (ОК-9) (ПК-1); построить математическую модель импульсной системы автоматического управления и разработать ее эквивалентную схему (ПК-1); применять методы дискретного преобразования Лапласа и Фурье для анализа процессов в САУ; построить математическую модель цифровой системы автоматического управления с микро-ЭВМ с учетом квантования по времени и уровню (ПК-1); разработать алгоритмы типовых цифровых регуляторов и выбрать их параметры (ПК-3); построить математическую модель нелинейной системы автоматического управления; строить фазовые портреты нелинейных САУ; выполнить гармоническую линеаризацию для типовых нелинейных звеньев; применять методы исследования нелинейных систем (гармонической линеаризации и гармонического баланса) для анализа автоколебательных режимов; выбрать метод для анализа процессов в нелинейной САУ в зависимости от типа системы (ПК-3);

владеть: математическим аппаратом теории непрерывных и дискретных САУ, методами анализа устойчивости и точности непрерывных и дискретных САУ; методами синтеза САУ на основе частотных методов и методов пространства состояний.

Изучение дисциплины заканчивается: зачет - 4 семестр, экзамен - 5 семестр.

Детали мехатронных модулей, роботов и их контсруирование

Цель изучения дисциплины  заложить основу общетехнической подготовки студента, необходимую для последующего изучения специальных инженерных дисциплин, а также дать знания и навыки в области механики, необходимые при разработке и эксплуатации машин, робототехнических систем, приборов и аппаратов.

Задачи изучения дисциплины - формирование представлений об общих методах проектирования на примере механических систем, получение сведений о различных разделах механики, основных гипотезах и моделях механики и границах их применения, приобретение первичных навыков практического проектирования и конструирования, в том числе и при помощи систем автоматизированного проектирования (САПР), а также обеспечения надежности объекта проектирования.

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 6 зачетных единиц (216 час).

Структура дисциплины: аудиторных – 90 часов (лекции – 36 часов, лабораторные работы – 18 часов, практических – 18 часов), 90 часов – самостоятельная работа.

Основные дидактические единицы (разделы): Общие сведения: Введение. Общие понятия и определения. Классификация механизмов, узлов и деталей мехатронных модулей роботов. Основы проектирования механизмов, стадии разработки. Требования к деталям, критерии работоспособности и влияющие на них факторы. Механические передачи, применяемые в приводах роботов и мехатронных модулей: зубчатые, червячные, планетарные, волновые, рычажные, ременные, цепные, передачи винт-гайка; расчеты передач на прочность. Валы и оси, конструкция и расчеты на прочность и жесткость. Подшипники качения и скольжения, выбор и расчеты на прочность. Уплотнительные устройства. Конструкции подшипниковых узлов. Соединения деталей: резьбовые, заклепочные, сварные, паяные, клеевые, с натягом, шпоночные, зубчатые, штифтовые, клеммовые, профильные; конструкция и расчеты соединений на прочность. Муфты механических приводов. Упругие элементы. Особенности конструирования корпусных деталей роботов. Основные термины и понятия о взаимозаменяемости. Отклонения формы и расположения поверхностей. Шероховатость поверхностей. Допуски и посадки.

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: классификацию механизмов, узлов и деталей мехатронных модулей и роботов, основы их проектирования и стадии разработки; преобразователи движения: реечный, зубчатый, волновой, планетарный, цевочный, винт-гайка; люфтовыбирающие механизмы, тормозные устройства; кинематическую точность механизмов, их надежность;

уметь: конструировать механизмы, узлы и детали мехатронных модулей и роботов; производить расчеты передач на прочность; рассчитывать и выбирать подшипники скольжения и качения, а также различные муфты.

владеть: методами конструирования новых мехатронных и робототехнических систем, оценивать при лабораторных и натурных испытаниях результаты аналитического конструирования.

Изучение дисциплины заканчивается: зачет - 4 семестр; экзамен, курсовой проект - 5 семестр.

Микропроцессорная техника в мехатронике и робототехнике

Цель изучения дисциплины - освоение технических средств управления и контроля, применяемых в мехатронике и робототехнике.

Задача изучения дисциплины - освоение архитектуры микропроцессорных систем управления, а также методов проектирования микропроцессорных устройств.

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 6 зачетных единиц (216 час).

Структура дисциплины: аудиторные – 90 часов (лекции – 54 часа; лабораторные занятия – 36 часов), в т.ч. в интерактивной форме – 54 часа; самостоятельная работа – 90 часов.

Blog

История

Содержание

Цель изучения дисциплины - разработка математических моделей технических систем для последующего анализа, исследования и оптимизации процессов в них.