Формирование у студентов комплексного представления о культурном своеобразии России, ее месте в мировой и европейской цивилизации

Вид материала

Содержание

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6 7

Аннотация дисциплины
" Теория автоматического управления"

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 8 зачетных единиц (288 час.)

Цели освоения дисциплины

Цель дисциплины дать студентам навыки формализованного анализа объектов управления, в качестве которых могут выступать как отдельные узлы электронных устройств, так и промышленные установки. Освоить методики настройки регуляторов в составе системы автоматического управления. Научить оценивать качество работы системы автоматического управления.

В результате изучения курса студент должен:

Знать характеристики типовых динамических звеньев, основные математические формы описания динамических звеньев, основные законы и принципы управления.

Уметь выполнять преобразования структурных схем автоматического управления, оценивать качество работы автоматической системы управления.

Владеть навыками настройки ПИД регулятора, анализа устойчивости линейной системы автоматического управления аналитическими и графоаналитическими методами.

Основное содержание дисциплины

Типы объектов управления и задачи управления; математическое описание линейных систем автоматического управления (САУ);

Дифференциальные уравнения физических элементов и их линеаризация; типовые динамические звенья и их операторные, временные и частотные характеристики; способы соединения звеньев в САУ; характеристики разомкнутой и замкнутой САУ;

Устойчивость САУ; критерий устойчивости; качество регулирования и его оценка; методы улучшения качества регулирования; методы коррекции САУ;

Качество систем управления:точность систем управления, прямые и косвенные показатели качества;

Синтез систем управления: задача синтеза, типовые алгоритмы управления и типовые регуляторы, выбор структуры и параметров корректирующих устройств;

Нелинейные САУ: постановка задачи исследования нелинейных систем; метод фазовой плоскости; методы стабилизации нелинейных систем; критерии устойчивости;

Цифровые системы управления: особенности цифровых систем, критерии устойчивости, синтез цифровых регуляторов.

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.

ВАРИАТИВНАЯ ЧАСТЬ

Аннотация дисциплины
“Инженерная графика”

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 8 зачетных единиц (288 час)

1. Цели и задачи дисциплины.

Цель дисциплины состоит в освоении студентом основных методов построения технических изображений на плоскости и в пространстве по традиционной и компьютерной технологиям в соответствии нормативно-техническими требованиями ЕСКД.

Основными задачами изучения дисциплины являются: развитие пространственного воображения студента, освоение теории и практики построения чертежа: основных и дополнительных видов, построение видов, разрезов, сечений, линий пересечения поверхностей, чертежей деталей, узлов, сборочных чертежей.

2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

– способность и готовность использовать информационные технологии, в том числе современные средства компьютерной графики в своей предметной области (ПК-1);

– способность проводить расчеты по типовым методикам и проектировать отдельные детали и узлы с использованием стандартных средств автоматизации проектирования в соответствии с техническим заданием (ПК-9).

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: теорию и основные правила построения эскизов, чертежей, схем, нанесения надписей, размеров и отклонений, правила оформления графических изображений в соответствии со стандартами ЕСКД;

уметь: читать чертежи и схемы, выполнять технические изображения в соответствии с требованиями стандартов ЕСКД, выполнять эскизирование, деталирование, сборочные чертежи, технические схемы, в том числе с применением средств компьютерной графики;

владеть: способами построения графических изображений, создания чертежей и эскизов, конструкторской документации, в том числе, с применением компьютерных пакетов программ.

3. Содержание дисциплины. Основные разделы.

Традиционные и компьютерные технологии выполнения чертежей. Требования к техническим изображениям. Метод проецирования. Состав изображения. Комплексный чертеж. Стандартные изображения - основные виды, дополнительные виды, аксонометрические изображения. Технический рисунок. Образование поверхностей и их задание на чертеже. Общий алгоритм построения линии пересечения поверхностей. Частные случаи пересечения поверхностей. Построение, обозначение, классификация сечений и разрезов. Общие правила нанесения размеров на чертеже. Предельные отклонения. Виды конструкторских документов. Чертеж общего вида. Чертеж детали, сборочный чертеж, спецификация. Стандарты ЕСКД. Ведение в твердотельное моделирование, Элементы булевой алгебры. Декомпозиция сложных поверхностей. Системы автоматизированного проектирования. Основные примитивные функции графических пакетов.

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.

Аннотация дисциплины

“Физические основы электроники”

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 зачетные единицы (108 час)

Цели освоения дисциплины:

Цель дисциплины - формирование знаний о физических принципах работы приборов электроники, в том числе микро и наноэлектроники.

В результате изучения курса студент должен:

Знать:

- основные положения квантовой теории; туннельный эффект; строение атома и связь с периодической таблицей Менделеева;

- классификацию твёрдых тел на металлы, полупроводники и диэлектрики с точки зрения зонной теории; основные электрические, магнитные и оптические свойства твёрдых тел, механизмы протекания тока; особенности электронных свойств неупорядоченных и аморфных материалов;

- физические свойства систем с пониженной размерностью, методы их создания;

- особенности проявления квантовых эффектов в базовых элементах микро и наноэлектроники;

- принципы использования физических эффектов в приборах и устройствах электроники, их конструкции, параметры и характеристики, методы их моделирования.

Уметь рассчитывать электрофизические параметры полупроводниковых приборов и структур, оценивать пределы применимости классического подхода, роль и важность квантовых эффектов при описании физических процессов в элементах микро и наноэлектроники.

Владеть навыками теоретических расчётов и методами экспериментальных исследований параметров и характеристик твердотельных структур, элементов, приборов и устройств полупроводниковой электроники, а также методами описания простейших квантовых систем, входящих в состав элементов микро и наноэлектроники.

Основное содержание дисциплины:

Физические основы квантовой механики; применение уравнения Шредингера к описанию движения свободной частицы; фазовая и групповая скорости; фононы; элементы зонной теории твердых тел; примесные уровни; рекомбинационные эффекты; скорость рекомбинации; неравновесные носители заряда; уравнение непрерывности для полупроводников; электропроводность твердых тел; контактные явления; поверхностные явления в полупроводниках, поверхностная рекомбинация; биполярный и полевой транзистор; тиристор; перенос носителей заряда в тонких пленках; физические свойства систем с пониженной размерностью, методы их создания, типы гетероструктур, их физические свойства; наноструктуры и наноматериалы.

Виды учебной работы: лекционные, лабораторные занятия.

Изучение дисциплины заканчивается: зачетом.

Аннотация дисциплины
“ Прикладная механика”

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

Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является:

- изучение элементов, применяемых в сооружениях, конструкциях, машинах и механизмах, современных методов проектирования и расчета этих элементов на прочность, жесткость и устойчивость в конкретных условиях работы.

Задачей изучения дисциплины является:

формирование следующих общекультурных и профессиональных компетенций: ОК-1, ОК-11, ПК-2, ПК-3, ПК-13.

Структура дисциплины (распределение трудоемкости по отдельным видам аудиторных учебных занятий и самостоятельной работы):

лекции – 36 часов (1 зач.ед.);

практические занятия – 36 часов (1 зач.ед.);

самостоятельная работа – 72 часов (1,5 зач.ед).

Основные дидактические единицы (разделы):

Сопротивление материалов. Теория механизмов и машин. Детали машин и основы конструирования.

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: Основные понятия и законы теоретической механики. Основные понятия и законы теории машин и механизмов. Основные законы сопротивления материалов. Основные критерии работоспособности деталей машин и виды их отказов. Основы теории и расчета деталей и узлов машин. Типовые конструкции деталей и узлов машин, их свойства и области применения. Основы проектирования механизмов, стадии разработки, требования к деталям.

уметь: Самостоятельно конструировать узлы машин требуемого назначения по заданным исходным данным. Самостоятельно подбирать справочную литературу, ГОСТы, а также графические материалы (прототипы конструкций) при проектировании. Выбирать наиболее подходящие материалы для деталей машин и рационально их использовать. Выполнять расчеты деталей и узлов машин, пользуясь справочной литературой и ГОСТами. Оформлять графическую и текстовую конструкторскую документацию в полном соответствии с требованиями ЕСКД.

Владеть навыками: Самостоятельно подбирать справочную литературу, ГОСТы, а также графические материалы (прототипы конструкций) при проектировании. Выбирать наиболее подходящие материалы для деталей машин и рационально их использовать. Выполнять расчеты деталей и узлов машин, пользуясь справочной литературой и ГОСТами. Оформлять графическую и текстовую конструкторскую документацию в полном соответствии с требованиями ЕСКД. Самостоятельно конструировать узлы машин требуемого назначения по заданным исходным данным.

Виды учебной работы: в процессе изучения дисциплины используются как традиционные, так и инновационные, активные и интерактивные технологии, методы и формы обучения: лекции, практические занятия, самостоятельная работа, активные и интерактивные методы: разбор конкретных ситуаций.

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.

Аннотация дисциплины
" Микропроцессорные средства в электроприводе

и технологических комплексах"

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

Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является формирование у обучающихся знаний о реализации аппаратной и программной частей современных средств автоматизации, навыков реализации типовых алгоритмов управления, а также умений по применению “Микропроцессорные средства в электроприводах и технологических комплексах”.

Задачей является изучение дисциплины “Микропроцессорные средства в электроприводах и технологических комплексах”, которая базируется на знаниях, полученных при освоении следующих естественнонаучных и общепрофессиональных дисциплин: информатика, физические основы электроники, теория автоматического управления, электрический привод.

В результате изучения дисциплины студент должен:

владеть:

системами и устройствами для обработки цифровой информации и управления процессом обработки;
прикладным программным обеспечением;
основами проектирования микропроцессорных систем;
рациональным применением и особенностями эксплуатации микропроцессорных средств.

знать:

устройства, принцип действия и свойства основных элементов микропроцессорных устройств;
прикладное программное обеспечение средств автоматизации;
структуры привода с цифровыми микропроцессорными регуляторами;
используемые в промышленности современные средства автоматизации.

уметь:

выбирать аппаратные и программные средства современных микропроцессоров;
реализовывать простейшие дискретные автоматы;
реализовывать цифровые фильтры и регуляторы;
использовать алгоритмы управления силовой частью электроприводов;
применять методы проектирования микропроцессорных систем;
использовать пакеты прикладных программ для численного моделирования и анализа микропроцессорных систем.

Виды учебной работы: лекционные, лабораторные, практические занятия.

Изучение дисциплины заканчивается: курсовая работа, экзамен.

Аннотация дисциплины
"Проектирование силовых электронных преобразователей энергии"

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

Цель и задачи дисциплины

Дисциплина "Проектированиесиловых электронных преобразователей энергии" предназначена для изучения основ автоматизированного проектирования ипрограммныхсредств 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”.

В результате ее изучения студенты должны:

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;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 «Проектированиесиловых 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.

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.

Аннотация дисциплины
“ Элементы систем автоматики”

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

Цели и задачи дисциплины

Целью дисциплины является изучение студентом свойств, характеристик и математических моделей силовых и информационных элементов систем автоматического управления и технологической автоматики.

Задачи изучения дисциплины: дать студентам набор математических моделей разного уровня точности типовых элементов систем автоматики; дать методологию получения математических моделей элементов и способность выбирать для решения конкретной задачи модель необходимого уровня; научить выбирать, определять и рассчитывать параметры и характеристики элементов.

Основные дидактические единицы (разделы) дисциплины

Математические модели и структурные схемы статических преобразователей электрической энергии на уровне гладкой составляющей выходного сигнала. Аналоговые элементы систем автоматики, управляющие элементы дискретного действия. Регуляторы. Датчики электрических и неэлектрических величин. Исполнительные элементы технологической автоматики.

Требования к уровню освоения содержания дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций: готовностью участвовать в работе над проектами электроэнергетических и электротехнических систем и отдельных их компонентов (ПК-8); способностью разрабатывать простые конструкции электроэнергетических и электротехнических объектов (ПК-9); способностью рассчитывать схемы и элементы основного оборудования, вторичных цепей, устройств защиты и автоматики электроэнергетических объектов (ПК- 15).

В результате изучения дисциплины «элементы систем автоматики» выпускник с квалификацией «бакалавр» должен

знать:

методологию получения математических моделей основных типовых элементов систем автоматики;

уметь:

выбрать, определить и рассчитать параметры и характеристики элементов;

владеть:

устойчивыми навыками применения вычислительной техники при проектировании современных систем автоматического управления.

Виды учебной работы: лекционные, лабораторные и практические занятия.

Изучение дисциплины заканчивается: экзаменом.

Blog

Формирование у студентов комплексного представления о культурном своеобразии России, ее месте в мировой и европейской цивилизации

Содержание