Призначення мікропроцесора. Загальна класифікація мікропроцесорів. Архітектура мікропроцесора. Узагальнена структурна схема
| Вид материала | Документы |
- Календарно-тематичне планування з інформатики, 39.19kb.
- Міністерство освіти І науки україни національний технічний університет "харківсьий, 589.24kb.
- Міністерство освіти І науки україни харківська державна академія міського господарства, 881.01kb.
- Архітектура обчислювальної системи. Класифікація комп'ютерів, 100.05kb.
- Реферат на тему: Найпростіші, саркодові. Загальна характеристика, анатомія тіла, класифікація,, 81.69kb.
- Тема урока, 157.49kb.
- План: Вступ Характеристика методів досліждення. Загальна класифікація методів, 122.96kb.
- План самоаналізу діяльності вчителя з питань підготовки та проведення виховного заходу, 14.57kb.
- Здійснення контролю І забезпечення якості іс. Загальний І додатковий контроль, 42.87kb.
- Програма кандидатського іспиту зі спеціальності 05. 05. 03 «Двигуни та енергетичні, 531.42kb.
ІНСТИТУТ ЕНЕРГЕТИКИ ТА СИСТЕМ КЕРУВАННЯ
Напрям: Електротехніка
Спеціальність: Системи управління виробництвом та розподілом електроенергії (0107)
I. Мікропроцесорна техніка електричних систем
1. Мікропроцесор
Призначення мікропроцесора. Загальна класифікація мікропроцесорів. Архітектура мікропроцесора. Узагальнена структурна схема. Основні поняття: регістри, шини, арифметико-логічний пристрій. Поняття пам’яті, стеку, роботи з програмою. Характеристики мікропроцесора як електронного пристрою. Характеристики мікропроцесора як функційного пристрою. Виробники. Типи. Маркування. Особливості застосування.
2. Структурна схема спеціалізованої мікроЕОМ
Структурна схема спеціалізованої мікроЕОМ.
3. Структурна схема універсальної мікроЕОМ
Структурна схема універсальної мікроЕОМ. Призначення окремих блоків. Чіп-сет. Материнська плата. Конструкція. Розміщення елементів. Слоти розширення. Роз’єми підключення. Картки розширення. Відеокартки.
4. Пам’ять
Принципи побудови оперативних запам’ятовувальних пристроїв. Характеристики. Принцип побудови постійної пам’яті. Види постійної пам’яті. Характеристики. Надоперативна пам’ять. Кеш-пам’ять. Регістри. Конвеєр. Змішані питання.
5. Зовнішні запам’ятовувальні пристрої
Накопичувачі на жорстких дисках (вінчестери). RAID масиви. Накопичувачі на оптичних дисках (CD, DVD, Blu-Ray, HD DVD). Дисководи. Будова дискети.
6. Периферійні пристрої для зв’язку «людина-машина»
Клавіатура. Види клавіатур. Процес опитування клавіатури. Підключення клавіатури. Мишка. Оптико-механічна мишка. Оптична мишка. Особливості мишок. Підключення мишки. Маніпулятори TachPad, TrackBall, TrackPoint. Сенсорні екрани. Дисплеї. Види дисплеїв. Дисплеї на електронно-променевій трубці. Принцип роботи. Характеристики. Дисплеї на рідких кристалах. Принцип роботи. Характеристики.
7. Принтери
Матричні принтери. Струменеві принтери. Лазерні принтери.
8. Пристрої введення/виведення інформації
Введення аналогової інформації. Аналого-цифрові перетворювачі. Загальні відомості. Принципи аналого-цифрового перетворення. Пристрої виведення аналогової інформації. Цифро-аналогові перетворювачі. Пристрої введення/виведення дискретної інформації .
9. Модеми. Призначення. Види. Функції
10. Інтерфейси
II. Алгоритмізація і програмування ч.1
1. Алгоритми розв’язку задач
Етапи підготовки задачі. Алгоритми. Блок-схеми. Мови програмування.
2. Алгоритмічна мова TURBO PASCAL
Історична довідка. Алфавіт мови, лексеми. Арифметичні та логічні вирази. Оператори. Структура програми.
3. Система даних мови TURBO PASCAL
Константи. Скалярні типи даних: цілі, дійсні, символьні, булівські. Змінні.
4. Оператори в TURBO PASCAL
Оператор присвоєння. Оператори вводу-виводу. Реалізація алгоритму лінійної структури. Умовні оператори. Реалізація алгоритму розгалуженої структури. Оператори циклу. Реалізація алгоритмів циклічної структури.
5. Регулярний тип даних
Опис даних регулярного типу. Реалізація алгоритмів обробки одномірних масивів. Реалізація алгоритмів обробки двомірних масивів.
6. Підпрограми в TURBO PASCAL
Загальна структура підпрограм. Механізм параметрів підпрограм. Процедури та функції. Стандартні процедури та функції.
7. Рядковий тип даних та записи
Рядковий тип даних. Основні процедури та функції для роботи з рядковим типом даних. Записи. Оператор приєднання.
8. Файловий тип даних
Файлові типи. Операції над файлами. Обробка помилок вводу-виводу. Текстові файли.
9. Модулі в TURBO PASCAL
Структура модулів. Інтерфейсна, виконуюча та ініціювальна частини модулів. Стандартні модулі.
III. Елементи автоматичних пристроїв
1. Вступ
Призначення, особливості і структура автоматичних пристроїв управління виробництвом і розподілом електроенергії. Призначення пристроїв автоматики в сучасних електроенергетичних системах. Автоматична система управління процесами виробництва і розподілу електроенергії, як сукупність взаємодіючих пристроїв, обчислювальних і керуючих машин. Автоматичні інформаційні пристрої та пристрої управління режимами роботи, релейного захисту і протиаварійної автоматики електроенергетичних систем. Основні сигнали автоматичних пристроїв (АП). Алгоритми функціонування і структура АП. Класифікація АП по виконуваній функції. Елементна база АП.
2. Характеристики елементів
Функціональні характеристики: р-передавальна; z-передавальна; комплексна, частотна. Неперервна і релейна характеристики. Зворотні зв’язки в АП та їх елементах. Роль зворотніх зв’язків в активних елементах, їх вплив на характеристики елементів.
3. Елементи вимірювання частоти
Призначення вимірної частоти (ВЧ) АП. Особливості ВЧ пристроїв релейного захисту та автоматики (РЗА). Основні функціональні операції ВЧ АП: фільтрація, переробка і порівняння сигналів. Основні функціональні елементи (частотні фільтри, вимірні перетворювачі і елементи порівняння сигналів). Вимірні органи.
4. Вхідні частотні фільтри (ЧФ)
Пасивні аналогові фільтри. Активні аналогові частотні фільтри на інтегральних операціних підсилювачах (ОП). Основні поняття про застосування і принципи дії інтегруючих аналогових фільтрів ортогональних складових сигналу. Основні поняття про застосування і принцип дії цифрових частотних фільтрів.
5. Фільтри симетричних складових
Пасивні фільтри напруги і струму прямої, зворотньої і нульової послідовностей. Комбіновані фільтри симетричних складових. Основні призначення і принцип дії активних аналогових фільтрів та цифрових фільтрів симетричних складових.
6. Ааналогові вимірні перетворювачі
Пасивні лінійні вимірні перетворювачі (ВП) вхідних сигналів: вторинні вимірні трансформатори і трансреактори; фазоповоротні елементи; елементи перетворення зміни частоти в зімну амплітуди і фази. Активні ВП з заданими функціями: суматори, диференціатори. Аналогові нелінійні ВП вхідних сигналів: активні випростувачі, кусково-лінійні апроксиматори. ВП потужності на основі прямого і непрямого множення миттєвих значень напруги і струму.
7. Елементи порівняння сигналів
Пасивні елементи порівняння амплітуд і фаз двох синусоїдних величин. Активні елементи порівняння амплітуд і фаз з перетворенням в неперервні і дискретні часоімпульсні сигнали неперервної і релейної дії на інтегральних операційних падсилювачах (ОП).
8. Напівпровідникові підсилювачі
Призначення і характеристика підсилювачів. Звортні зв’язки в підсилювачах. Основні характеристики і схеми увімкнення біполярних і польових транзисторів. Транзисторні підсилювачі каскади на біполярних і польових транзисторах. Трансформаторний і конденсаторний підсилювальні каскади. Емітерний повторювач.
9. Логічні елементи
Призначення логічних елементів (ЛЕ). Основні поняття алгебри логіки. Загальні властивості логічних елементів. Інтегральні ЛЕ, їх призначення і схеми. Послідовні ЛЕ "Пам’ять" і "Час". Реалізація елемента "Пам’ять" на інтегральних елементах та інтегральних тригерах. Запам’ятовуючі елементи цифрових сигналів; інтегральні регістри. Способи реалізації логічної операції "Час".
10. Виконуючі елементи і джерела живлення
Призначення і особливості виконуючих елементів (ВЕ). Цифрові індикатори і їх різновиди. Безконтактні тиристорні перетворювачі: призначення і принципи дії. Особливості джерел живлення АП. Параметричний і компенсаційний способи стабілізації напруги. Джерела живлення АП з використанням вимірних трансформаторів напруги і струму.
IV. Основи релейного захисту та автоматики
1. Загальні положення та визначення
Види пошкоджень і ненормальні режими роботи в електричній системі. Призначення та резервування релейного захисту (РЗ). Загальні властивості РЗ. Технічна досконалість РЗ: селективність, захистоздатність, стійкість, швидкодія та стійкість швидкості спрацювання. Чутливість РЗ та відстроєність захисту від хибного та зайвого спрацювання. Змішані задачі.
2. Струмові захисти електричних систем від міжфазних коротких замикань
Струмові відсічки. Параметри спрацювання, зони захисту, чутливість. Максимальний струмовий захист електричних систем для забезпечення резервування.
3. Первинні вимірювальні перетворювачі
Вимірні трансформатори струму та напруги, їх призначення та вибір для роботи в схемах РЗ. Схеми з’єднання трансформаторів струму і реле. З’єднання обмоток трансформаторів напруги для роботи в схемах РЗ.
4. Селективність роботи струмових захистів
Забезпечення селективності роботи струмових захистів електричних систем за допомогою витримок часу та спрямованої дії захисту. Параметри спрацювання, зони захисту, чутливість.
5. Захист від замикань на землю в електричній мережі з малими струмами замикання на землю
Особливості режимів в мережах з ізольованою та компенсованою нейтраллю під час виникнення однофазних замикань на землю. Виконання захистів від однофазних замикань на землю. Сучасні цифрові захисти в мережах з ізольованою нейтраллю.
6. Дистанційні захисти електричних систем
Використання реле мінімального опору. Параметри спрацювання, зони захисту, чутливість. Попередження хибної дії дистанційного захисту при хитаннях в системі та несправностях в колах напруги. Блокування захисту. Схеми під’єднання реле мінімального опору до кіл струму і напруги.
7. Диференційні захисти електричних систем
Диференційний поздовжній захист елементів електричних систем, принцип дії та призначення. Розрахунки параметрів спрацювання поздовжнього диференційного захисту. Поздовжній диференційний захист з магнітним та електричним гальмуванням. Особливості виконання поздовжнього диференційного захисту ліній, трансформаторів, збірних шин. Поперечний диференційний захист паралельних ліній. Спрямований поперечний диференційний захист паралельних ліній електропередачі.
8. Пристрої автоматики електричних систем
Види автоматичних пристроїв електричних систем, їх класифікація. Пристрої перемикань та регулювання. Пристрої перемикань: автоматичне повторне вмикання ліній, трансформаторів і збірних шин. Автоматичне вмикання резерву. Автоматичне вмикання і вимикання паралельно працюючих трансформаторів та їх охолодження. Автоматичне вимкнення навантаження при зниженні частоти в системі. Пристрої автоматичної синхронізації.
V. Електромеханічні перехідні процеси
1. Вступ до теорії стійкості електроенергетичних систем
Вчення про електромеханічні перехідні процеси в електроенергетичних системах. Розвиток сучасної електроенергетики і проблема стійкості режимів електроенергетичних систем. Основні поняття і визначення. Основні поняття про статичну стійкість режиму енергосистеми. Основні поняття про динамічну і результуючу стійкість режиму енергосистеми.
2. Статична стійкість електроенергетичної системи
Статична стійкість режиму найпростішої електричної системи. Дослідження статичної стійкості режиму електроенергетичної системи методом малих відхилень. Критерій Гурвіца і метод Д-розбиття. Аналіз статичної стійкості режиму станції без автоматичних регуляторів збудження. Аналіз статичної стійкості режиму станції з автоматичними регуляторами збудження пропорційної та сильної дії. Статична стійкість складних електричних систем. Практичні методи розрахунків статичної стійкості.
3. Динамічна стійкість режимів енергосистем
Розрахункові умови для дослідження динамічної стійкості. Методи розрахунків. Правило площин в аналізі динамічної стійкості. Визначення граничного кута вимкнення короткого замикання електропередач. Розрахунок динамічної стійкості електроенергетичних систем при використанні різних методів інтегрування диференційних рівнянь стану.
4. Асинхронні режими в електричних системах
Виникнення, умови існування та основні характеристики асинхронних режимів в електроенергетичних системах. Асинхронний момент, ковзання ротора синхронного генератора при асинхронному режимі. Ресинхронізація частин енергосистеми, несинхронні АПВ міжсистемних зв’язків. Результуюча стійкість режиму енергосистеми і основні положення її розрахунку. Пуск синхронних генераторів. Синхронізація, самосинхронізація і ресинхронізація генераторів.
5. Стійкість вузлів навантаження електроенергетичних систем
Електромеханічні перехідні процеси у вузлах навантаження при малих збуреннях. Статичні та динамічні характеристики навантаження енергосистем. Характеристики асинхронного навантаження. Статична стійкість режиму асинхронного двигуна. Статичні і динамічні характеристики асинхронного та комплексного навантаження. Критерії стійкості навантаження при малих збуреннях режиму. Процеси у вузлах навантаження при великих збуреннях. Пуск двигунів. Розрахунок самозапуску та стійкість режимів двигунів під час поштовхів напруги й механічного моменту.
VI. Електричні системи та мережі
1. Основні поняття та визначення в електроенергетиці
Електричні установки: приймачі електричної енергії, споживачі електричної енергії, джерела живлення, електричні мережі, електроенергетична система, енергетична система, енергетика. Стан системи, показники стану, параметри системи, координати системи, процес, режим, квазіусталені режими електричної системи. Короткий огляд історії та перспектив розвитку електроенергетики; техніко-економічні переваги утворення електроенергетичних систем і їх об’єднань. Електричні мережі та їх класифікація. Поняття номінальних параметрів, номінальні міжфазні напруги приймачів електроенергії, джерел електроенергії, ліній електропередачі, трансформаторів і автотрансформаторів, поперечних компенсаційних елементів. Найбільші робочі напруги.
2. Схеми заміщення, параметри та режими елементів електричних мереж
Лінії електропередачі повітряні та кабельні: транспозиція фаз; первинні погонні параметри ліній з нерозщепленими фазами, з розщепленими фазами, кабельних ліній; поправочні коефіцієнти; схеми заміщення для різних класів номінальних напруг. Трансформатори та автотрансформатори; призначення, умовні позначення, паспортні дані, схеми заміщення, розрахунок параметрів двообмоткових трансформаторів, триобмоткових трансформаторів, автотрансформаторів, трансформаторів з розщепленими обмотками. Схеми заміщення джерел живлення: джерела живлення, синхронні компенсатори, статичні компенсатори реактивної потужності. Споживачі електроенергії, способи представлення при розрахунку усталених режимів.
3. Основні положення аналізу в електроенергетиці
Загальні положення аналізу режимів елементів електричних мереж в координатах фазні напруги - струми та лінійні напруги - потужності. Координати режиму елементів електричної мережі, повздовжній елемент, поперечний елемент. Втрати потужності в електричній мережі: в лініях, в двообмоткових трансформатора, в триобмоткових трансформаторах і автотрансформаторах; умовно постійні та змінні втрати потужності. Векторні діаграми елементів електричної мережі в системі фазні напруги – струми, в системі лінійні напруги – потужності; спад напруги та втрата напруги; аналіз режимів елементів електричної мережі за допомогою векторних діаграм.
4. Традиційні методи розрахунку потокорозподілу в електричної мережі
Задачі розрахунку усталених режимів електричної мережі на стадії проектування, на стадії експлуатації, традиційні методи розрахунку режимів. Схеми заміщення електричних мереж. Розрахункові навантаження підстанції та вузла електричної мережі. Традиційні методи розрахунку усталених режимів електричних мереж.
VII. Електромагнітні перехідні процеси
1. Перехідний процес трифазного КЗ в активно-індуктивному колі
Загальні відомості про електромагнітний перехідний процес. Причини та наслідки перехідних процесів. Основні поняття та визначення. Складання схем заміщення. Визначення параметрів розрахункових схем основних елементів електричної станції, підстанції, ліній електропересилання в іменованих та відносних одиницях. Електромагнітний перехідний процес у трифазних лінійних колах з зосередженими параметрами, що живиться від джерела синусоїдальної напруги постійної частоти і амплітуди. Вимушені та вільні складові параметрів процесу. Ударний струм КЗ. Найбільше діюче значення струму КЗ. Електромагнітний перехідний процес в магнітопов’язаних колах.
2. Перехідний процес трифазного КЗ в системах, які містять синхронні генератори
Електромагнітний перехідний процес в енергосистемах, які містять синхронні машини. Системи координат, які використовуються при аналізі перехідних процесів. Рівняння Парка-Горєва. Дослідження перехідного процесу СГ. Початковий момент перехідного процесу. Розрахунок початкового значення періодичної складової струму КЗ, струму несинхронного вмикання СГ та струму асинхронного пуску двигуна. Усталений режим трифазного короткого замикання. Вплив та врахування автоматичного регулювання збудження.
3. Практичні методи розрахунку струмів трифазного КЗ
Практичні методи розрахунку струмів трифазного КЗ. Розрахунок струму короткого замикання з врахуванням особливих умов.
4. Несиметричні короткі замикання
Перехідний процес в несиметричних трифазних колах. Електромагнітний перехідний процес при несиметричних коротких замиканнях із заземленими нейтралями трансформаторів. Перехідний процес при замиканні на землю в мережах з ізольованими та компенсованими нейтралями трансформаторів. Правило еквівалентності прямої послідовності. Комплексні розрахункові схеми. Розподіл та трансформація складових струмів та напруг. Порівняння різних видів коротких замикань. Практичні методи розрахунку несиметричних коротких замикань.
5. Одноразова поздовжня несиметрія.
Одноразова поздовжня несиметрія. Рівні струмів короткого замикання та їх координація.
VIII. Алгоритмізація оптимізаційних задач енергетики
1. Лінійне програмування
Формування задачі. Розв’язання задачі лінійного програмування (ЛП) графічним способом. Аналіз моделей на чутливість. Алгебраїчний метод розв’язання задачі ЛП. Зображення простору розв’язків стандартної задачі ЛП. Обчислювальні процедури симплексного методу. Послідовність перетворень у симплексній таблиці. Застосування симплексного метода в задачах оптимізації розвитку електроенергетичної системи. Транспортна задача. Алгоритм методу потенціалів. Застосування метода потенціалів в задачах оптимізації паливопостачання теплових електростанцій енергосистем. Мережна транспортна задача. Планування оптимальної конфігурації електричної мережі.
2. Дискретне програмування
Метод «віток і меж». Метод поконтурної оптимізації. Застосування метода «віток та меж» в задачах вибору оптимального варіанта розвитку електричної мережі. Розрахунок показників ефективності капітальних вкладень в варіанти розвитку електричних мереж.
3. Динамічне програмування
Динамічне програмування. Оптимальний розподіл потужності навантаження між агрегатами електростанції з застосуванням динамічного програмування.
4. Нелінійне програмування
Опукле програмування. Необхідні та достатні умови існування екстремумів функцій. Умови Куна-Таккера. Градієнтні методи зі скінченим кроком. Проекційний градієнтний метод. Метод Ньютона. Економічний розподіл потужності навантаження між станціями енергосистеми. Квадратичне програмування. Застосування квадратичного програмування в задачах оптимального розміщення батарей конденсаторів в електричній мережі.
IX. Теорія автоматичного керування
1. Основні поняття теорії автоматичного керування
Задачі дисципліни та зв’язок її з іншими дисциплінами. Принципи автоматичного керування. Види систем автоматичного регулювання (САР).
2. Способи зображення САР
Принципові функціональні та структурні схеми САР. Функціональні елементи та типові ланки САР і їх класифікація. Передатна, перехідна й імпульсна перехідна характеристики лінійних ланок САР. Частотні та логарифмічні частотні характеристики лінійних ланок САР.
3. Перетворення структурних схем САР
Математичні моделі САР. Способи опису САР. Лінеаризація рівнянь стану САР та зведення їх до нульових початкових умов.
4. Стійкість лінійних САР
Теореми Ляпунова. Алгебраїчні критерії асимптотичної стійкості Гурвіца та Рауса. Частотні критерії асимптотичної стійкості Михайлова та Найквіста. Стійкість САР із ланками запізнення.
5. Виділення областей стійкості САР
Метод D-розбиття за одним параметром. Визначення запасу стійкості та D-розбиття за одним параметром. Виділення областей стійкості САР. Метод D-розбиття за двома параметрами.
6. Безпосередні показники якості процесів керування
Дослідження процесів керування лінійних САР безпосередніми методами. Статична похибка САР. Точність САР. Визначення похибок та коефіцієнтів похибок САР.
7. Синтез САР
Коригування частотних характеристик САР. Побудова інваріантних САР за задавальним діянням та збуренням.
8. Типові лінійні закони регулювання
Типові регулятори САР. Стійкість САР з типовими регуляторами.
X. Моделювання в електротехніці
1. Формалізація запису рівнянь стану електричних кіл із застосуванням теорії графів
Методи моделювання. Елементи теорії множин та графів. Основні рівняння електричного кола. Аналіз електричного кола на базі його основних рівнянь. Методи вузлових та контурних рівнянь. Методи незалежних та контурних струмів. Методи незалежних та вузлових напруг. Метод визначальних координат. Матриці вхідних і взаємних адмітансів, коефіцієнтів розподілу, матриці вузлових і умовних вузлових імпедансів. Перетворення рівнянь з комплексної площини в дійсну.
2. Математичне моделювання електричних кіл постійного струму
Моделювання усталених режимів лінійних електричних кіл постійного струму з використанням чисельних методів розв’язання систем лінійних скінченних рівнянь. Моделювання усталених режимів нелінійних електричних кіл постійного струму з використанням чисельних методів розв’язання систем нелінійних скінченних рівнянь. Апроксимація функцій.
3. Математичне моделювання електричних систем змінного струму
Апроксимація функцій. Моделювання усталених режимів електричних систем. Метод вузлових напруг. Метод контурних струмів. Метод балансу потужностей. Метод узагальнених незалежних змінних. Особливості моделювання електричних систем змінно-постійного струму. Моделювання перехідних процесів електричних систем. Чисельні методи розв’язання диференційних рівнянь. Однокрокові явні методи: Ейлера, Рунге-Кутта, Кутта-Джілла. Багатокрокові явні методи: Мілна, Адамса-Башфорта. Однокрокові неявні методи: Ейлера, Рунге-Кутта. Багатокрокові неявні методи: Адамса-Мултона, Хеммінга, Шіхмана, методи формул диференціювання та інтегрування назад.
4. Основи фізичного та аналогового моделювання
Основні поняття і визначення теорії подібності. Теореми подібності. Методи встановлення подібності. Аналогове моделювання. Фізичне моделювання.
5. Основи нейроматематичного моделювання
Основні поняття про нейронні мережі. Нейроматематичне моделювання. Алгоритми навчання штучних нейронних мереж (БП, ФТФ). Особливості штучної нейронної мережі СКО. Моделювання параметрів та координат електричних систем за допомогою ШНМ ФТФ за умов невизначеності.