Задача дисциплины ознакомление студентов с основными принципами экономической теории
| Вид материала | Задача |
- Утверждаю, 173.61kb.
- Лабораторных: 50, 17.91kb.
- Лабораторных: 28, 16.74kb.
- Практических: 34 Лабораторных, 22.22kb.
- Рабочая программа дисциплины «Системное и прикладное программное обеспечение» Направление, 131.71kb.
- Программа дисциплины по кафедре Автоматика и системотехника Информационные сети и коммуникации, 283.81kb.
- «Машины и аппараты химических производств», 542.06kb.
- Программа по дисциплине Налоги и налогообложение для студентов 4 курса очной формы, 228.56kb.
- Программа по дисциплине Налоги и налогообложение для студентов 3 курса очной формы, 232.42kb.
- 6 Вопросы к зачету, 546.34kb.
Структура дисциплины (распределение трудоемкости по отдельным видам аудиторных учебных занятий и самостоятельной работы):
| Вид учебной работы | Всего зачетных единиц (часов) |
| Общая трудоемкость дисциплины | 5 (180) |
| Аудиторные занятия: | 1,8(66) |
| Лекции | 0,9(33) |
| лабораторные работы (ЛР) | 0,6(22) |
| практические занятия (ПЗ) | 0,3(11) |
| Самостоятельная работа: | 2,2(78) |
| изучение теоретического курса (ТО) | 1,1(39) |
| решение задач, | 1,1 (39) |
| Вид итогового контроля (зачет, экзамен) | Экзамен 1 (36) |
2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.
Общекультурные компетенции:
- готовность к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-3);
- готовность к самостоятельной, индивидуальной работе, принятию решений в рамках своей профессиональной компетенции (ОК-7);
- способность и готовность осуществлять свою деятельность в различных сферах общественной жизни с учетом принятых в обществе моральных и правовых норм (ОК-8);
- способность владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, готовность использовать компьютер как средство работы с информацией (ОК-11);
Профессиональные компетенции:
- способность использовать технические средства для измерения основных параметров электроэнергетических и электротехнических объектов и систем и происходящих в них процессов (ПК-18);
- способность использовать современные информационные технологии, управлять информацией с использованием прикладных программ деловой сферы деятельности; использовать сетевые компьютерные технологии, базы данных и пакеты прикладных программ в своей предметной области (ПК-19);
- способность использовать нормативные документы по качеству, стандартизации и сертификации электроэнергетических и электротехнических объектов, элементы экономического анализа в практической деятельности (ПК-20);
- способность использовать правила техники безопасности, производственной санитарии, пожарной безопасности и нормы охраны труда; измерять и оценивать параметры производственного микроклимата, уровня запыленности и загазованности, шума, вибрации, освещенности рабочих мест (ПК-22);
Профильно-специализированные компетенции:
- способность анализировать параметры и требования источников питания, а также характеристики нагрузки, как основы технического задания для проектирования электроприводов и их компонентов (ПСК-1);
- способность оценивать параметры совместимости с окружающей средой и безопасности проектируемых НКУ и ЭП (ПСК-4);
- готовность разрабатывать и анализировать простые модели электроприводов и технологий, ими обслуживаемых (ПСК-5);
- способность монтировать, налаживать и проводить опытную эксплуатацию НКУ и ЭП (ПСК-7);
- готовность составлять техническую документацию, а также установленную отчетность по утвержденным формам (ПСК-8);
3. Содержание дисциплины. Основные разделы.
Лекции:
- Особенности математических моделей цифровых систем
- Учет эффекта квантования по уровню
- Учет эффекта квантования по времени
- Модели дискретных систем: метод ПФ- преобразование и его свойства
- Дискретная динамическая модель СП
- ПФ непрерывной части (НЧ) системы с одним ПП
- ДПФ НЧ с несколькими частотами прерывания
- Особенности расчета ДПФ НЧ при регулировании по среднему значению выходной координаты
- ПФ микроЭВМ
- Структуры моделей НЧ СЭП
- Структуры замкнутых СЭП с микропроцессорным управлением
- Модели дискретных систем: метод переменных состояния
- Разностные уравнения
- Дискретные УС
- Связь ПФ и УС
Практика (лабораторные работы):
- Исследование методов линеаризации нелинейностей
- Исследование процессов квантования по времени и уровню в цифровых системах
- Синтез цифровых регуляторов традиционными методами
- Синтез цифровых регуляторов методом полиномиальных уравнений
- Исследование методики синтеза модального регулятора
Виды учебной работы: лекционные, лабораторные, практические занятия.
Изучение дисциплины заканчивается: экзамен.
Б.3.В.8. Аннотация программы учебной дисциплины
“Проектирование силовых электронных преобразователей энергии”
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 7 зачетных единиц (252 час)
Цель и задачи дисциплины
Дисциплина "Проектирование силовых электронных преобразователей энергии" предназначена для изучения основ автоматизированного проектирования и программных средств исследования на ЭВМ электромагнитных процессов и проектирования силовых электронных устройств, являющихся базовыми в системах управления электроприводами. На основе этой дисциплины в дальнейшем познаются специальные дисциплины: “Системы управления электроприводами ”, “Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов”.
Требования к уровню освоения содержания дисциплины
В результате ее изучения студенты должны:
- овладеть идеологией, методологией и техникой автоматизированного проектирования систем управления электроприводами;
- знать задачи, возникающие при автоматизированном проектировании электроприводов и автоматизации математического описания систем, методы и формы математического описания, уметь переходить от различных форм математического описания к форме уравнений состояния;
- уметь формировать и решать уравнения состояния полупроводниковых преобразователей электрической энергии и импульсных электронных устройств;
- грамотно применять для автоматизированного расчета и исследования электромагнитных процессов в силовых электронных устройствах пакеты прикладных программ;
- уметь разработать, либо грамотно выбрать схемы управления выпрямителями, инверторами, импульсными преобразователями, а также схему блока питания системы управления;
- владеть навыками разработки и изготовления печатных плат;
- умело пользоваться стандартами, и различными пакетами прикладных программ при выполнении конструкторских, исследовательских и других видов документации, а также при оформлении документации на новую законченную разработку.
Дисциплина «Проектирование силовых электронных преобразователей энергии» формирует следующие компетенции (указаны коды компетенций): ПК-1, ПК-2, ПК-6, ПК-8, ПК-9, ПК-15, ПК-16, ПК-18.
Структура дисциплины (распределение трудоемкости по отдельным видам аудиторных учебных занятий и самостоятельной работы)
| Вид учебной работы | Всего часов/ зачетных единиц | 6 семестр | 7 семестр |
| Аудиторные занятия: | 108/3 | 72/2 | 36/1 |
| лекции | 54/1,5 | 36/1 | 18/0,5 |
| практические занятия (ПЗ) | | | |
| семинарские занятия (СЗ) | – | – | – |
| лабораторные работы (ЛР) | 54/1,5 | 36/1,0 | 18/0,5 |
| другие виды аудиторных занятий | | | |
| промежуточный контроль | | | |
| Самостоятельная работа: | 108/3,0 | 36/1,0 | 72/2,0 |
| курсовой проект (работа): | 54/1.5 | – | 54/1,5 |
| Вид итогового контроля (экзамен) | 36/1,0 | 36/1,0 | – |
| Общая трудоемкость дисциплины | 252/7 | 144/4 | 108/3,0 |
Содержание дисциплины. Основные разделы
Введение. Предмет дисциплины и ее задачи. Основные схемы неуправляемых и управляемых выпрямителей, их моделирование с помощью пакетов прикладных программ. Инженерный расчет параметров и динамических показателей выпрямителей, включаемых в сеть. Расчет индуктивности дросселя и емкости конденсатора сглаживающего фильтра, а также активных сопротивлений, учитывающих потери в этих элементах. Расчет максимальных значений тока в дросселе и напряжения на нагрузке при включении выпрямителя. Исследование квазиустановившихся и переходных электромагнитных процессов на ПЭВМ. Обеспечение заданных статических и динамических показателей. Техника моделирования и исследования. Формирование оптимального управления при включении выпрямителей в сеть. Моделирование тиристоров и схем управления ими. Схема оптимального управления выпрямителем при его включении в сеть. Моделирование автономных инверторов.
Схемы моделей однофазных и трехфазных инверторов на IGBT транзисторах и тиристорах. Оптимальное управление преобразователем со звеном постоянного тока. Обеспечение оптимального управления в системе управляемый выпрямитель – автономный инвертор. Моделирование и исследование электромагнитных процессов в импульсных стабилизаторах постоянного напряжения. Импульсные стабилизаторы постоянного напряжения (ИСН). Сущность импульсного регулирования. Достоинства и схема модели последовательного ИСН с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Схема управления ИСН с ШИМ. Преобразователи частоты. Функциональные схемы, сравнительная характеристика и области применения. Принципиальные электрические схемы однофазных и трехфазных управляемых и полууправляемых выпрямителей с индуктивно-емкостным сглаживающим фильтром. Выбор и расчет элементов схем. Принципиальные электрические схемы однофазных и трехфазных автономных инверторов на транзисторах и тиристорах. Выбор и расчет элементов схем. Системы управления. Проектирование. Система управления преобразователем частоты. Системы управления. Автоматизированное проектирование. Аналоговое и цифровое имитационное моделирование электроприводов. Задачи, возникающие при автоматизированном проектировании электроприводов. Функциональная схема системы управления преобразователем частоты со звеном постоянного тока. Принципиальные электрические схемы управления выпрямителями. Система импульсно-фазового управления: устройства синхронизации сигнала управления с сетью, генераторы пилообразного напряжения, формирователи и усилители сигналов управления. Блокинг-генераторы. Автоматизация математического описания систем. Декомпозиция и диакоптика. Задачи, стоящие при автоматизации математического описания. Формы математического описания многомерных непрерывных линейных систем. Переход от различных форм математического описания к форме уравнений состояния. Переход от передаточных функций и обычных дифференциальных уравнений путем последовательного соединения интеграторов. Переход к уравнениям состояния методом разложения на элементарные дроби. Принципиальные электрические схемы управления автономными инверторами.
Практические схемы задающих генераторов. Схемы, обеспечивающие исключение сквозных токов в инверторах. Распределители импульсов. Гальваническая развязка силовой цепи инвертора от схемы управления. Выходные каскады схем управления в транзисторных и тиристорных инверторах. Блоки питания систем управления. Выбор структурной схемы блока питания в зависимости от схемы системы управления, амплитуды и частоты первичного источника. Однотактные и двухтактные схемы силовой цепи блока питания. Схема блока с автоматической защитой от короткого замыкания и перегрузок по току. Принципиальная электрическая схема непрерывно-импульсного стабилизатора нескольких напряжений. Разработка и изготовление печатных плат для блока питания и системы управления. Разработка конструкции преобразователя и определение размеров печатных плат. Использование для разработки и изготовления печатных плат графических пакетов прикладных программ. Формирование и решение уравнений состояния. Формирование уравнений состояния для электронных схем. Математические модели полупроводниковых регулируемых преобразователей. Понятия коммутационных функций. Параметры и характеристики системы, изменяемые при автоматизированном проектировании.
Виды учебной работы: лекционные, лабораторные занятия, курсовое проектирование.
Изучение дисциплины заканчивается: экзамен, зачет, защита курсового проекта.
Б.3.В.9. Аннотация программы учебной дисциплины
"Моделирование электроприводов"
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 5 зачетных единиц (180 час.)
Цели и задачи дисциплины
Целью курса «Моделирование электроприводов» является изучение свойств отдельных элементов и систем электроприводов в целом, методов их математического описания и разработки моделей разного уровня точности, а также методики моделирования и анализа статических и динамических свойств систем электроприводов.
Для реализации поставленной цели в процессе изучения курса решаются следующие задачи:
– раскрываются основные положения, направления развития и методы анализа современных систем электроприводов;
– анализируются принципы построения современных систем электроприводов;
– закладываются методологические основы синтеза систем автоматического управления электроприводами;
– приводятся основы проектирования математических моделей электромеханических и статических преобразователей энергии;
– проводится обзор математических моделей элементов электропривода;
– исследуются типовые системы электроприводов постоянного и переменного тока методом математического моделирования.
Структура дисциплины (распределение трудоемкости по отдельным видам аудиторных учебных занятий и самостоятельной работы):
| Вид учебной работы | Всего зачетных единиц (часов) | Семестр | |
| 7 | | ||
| Общая трудоемкость дисциплины | 5,0 (180) | 5,0 (180) | |
| Аудиторные занятия: | 2,0 (72) | 2,0 (72) | |
| лекции | 1,0 (36) | 1,0 (36) | |
| практические занятия (ПЗ) | | | |
| лабораторные работы (ЛР) | 1,0 (36) | 1,0 (36) | |
| Самостоятельная работа: | 2,0 (72) | 2,0 (72) | |
| Вид итогового контроля (зачет, экзамен) | 1,0 (36) | экзамен 1,0 (36) | |
Основные дидактические единицы (разделы):
Математическое моделирование как средство исследования качества принятых проектных решений: понятие математического моделирования, математические модели систем электропривода, разновидности моделей.
Модели непрерывных систем электропривода, метод передаточных функций: понятие преобразования Лапласа, теоремы преобразования Лапласа, понятие передаточной функции, расчёт передаточной функции по дифференциальному уравнению.
Передаточные функции двигателя постоянного тока: дифференциальные уравнения, передаточные функции и структурные схемы двигателя постоянного тока в абсолютных и относительных единицах.
Модель силового преобразователя: статические характеристики управляемого выпрямителя и широтно–импульсного преобразователя совместно со схемой управления, динамическая модель силового преобразователя, учёт чистого запаздывания, вносимого устройством управления и самим преобразователем.
Передаточные функции регуляторов и датчиков координат: методика ограничения выходной величины, параметры и настройка звена ограничения.
Замкнутый контур тока: фильтры, необходимые для сглаживания пульсаций, вызванных дискретностью силового преобразователя, рациональные с точки зрения практики структурные преобразования в контуре тока, выбор некомпенсированной постоянной времени контура, расчёт параметров регулятора тока, обеспечивающего настройку на «модульный оптимум».
Замкнутый контур частоты вращения: фильтры в контуре частоты вращения, рациональные с точки зрения практики структурные преобразования в контуре частоты вращения, выбор некомпенсированной постоянной времени контура частоты вращения, расчёт параметров регулятора частоты вращения, обеспечивающего настройку на «модульный оптимум» и «симметричный» оптимум, фильтр на входе контура частоты вращения, ограничение величины тока якоря посредством ограничения задания на величину тока в контуре тока.
Модели непрерывных систем, метод переменных состояния: обыкновенные дифференциальные уравнения, понятие уравнений состояния, линейные уравнения состояния систем электропривода, линеаризация уравнений состояния, уравнения состояния двигателя постоянного тока независимого возбуждения.
Решение уравнений состояния: задача Коши для обыкновенных дифференциальных уравнений, аналитическое решение задачи Коши, идея численного решения задачи Коши, погрешности решения задачи Коши, простейший численный метод решения уравнений динамики, одношаговые и многошаговые методы решения задачи Коши, постоянный и переменный шаг интегрирования.
Связь уравнений состояния и передаточной функции одномерной системы: канонические формы уравнений состояния, переход от передаточной функции к уравнениям состояния.
Выпускник в соответствии с целями основной образовательной программы и задачами профессиональной деятельности ФГОС ВПО, после изучения дисциплины «Моделирование электроприводов» должен обладать следующими компетенциями:
способностью демонстрировать базовые знания в области естественнонаучных дисциплин и готовностью использовать основные законы в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-2);
готовностью использовать информационные технологии в своей предметной области (ПК-10);
готовностью обосновывать принятие конкретного технического решения при создании электроэнергетического и электротехнического оборудования (ПК-14);
способностью анализировать технологический процесс как объект управления (ПК-28);
готовностью участвовать в исследовании объектов и систем электроэнергетики и электротехники (ПК-38).
В результате изучения дисциплины «Моделирование электроприводов» выпускник с квалификацией «бакалавр» должен
знать:
- возможные принципы построения современных систем электроприводов;
- основные составляющие компоненты автоматизированного электропривода;
- методы анализа, моделирования и расчета процессов в различных режимах работы систем электроприводов;
- знать о многообразии и возможностях современных программных средств для численного анализа физических процессов в электроприводе.
уметь:
- разрабатывать и анализировать математические модели элементов электроприводов разного уровня точности;
- обосновывать упрощающие допущения, анализировать результаты математического моделирования, давать физическое толкование теоретическим результатам;
- использовать средства вычислительной техники для решения задач анализа и синтеза моделируемых электроприводов.
владеть:
- терминами и определениями курса;
- методами физического и математического моделирования процессов в электроприводах.
Виды учебной работы: лекционные и лабораторные занятия.
Изучение дисциплины заканчивается: экзаменом.