Рабочая программа по дисциплине дс. 01. 06 Надежность систем управления По специальности 220301 Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям применения)

Вид материала

Рабочая программа

Содержание 1. Цели и задачи дисциплины, требования 1.2. Требования к уровню освоения 1.3. Перечень дисциплин с указанием разделов (тем) 2. Содержание дисциплины 2.2. Содержание тем дисциплины Тема 1. Предмет теории надежности систем управления. Основные понятия теории надежности Тема 2. Показатели надежности технических и программных средств автоматизации Тема 3. Методы определения показателей надежности: экспериментальное определение показателей надежности Тема 4. Надежность одиночных элементов систем автоматизации. Резервирование как метод повышения надежности систем Тема 5. Прогнозирование надежности одиночных устройств с учетом отказов и восстановления Тема 7. Прогнозирование надежности комплекса оборудования системы автоматизации в процессе восстановления с учетом отказов Тема 8. Применение методов теории массового обслуживания для оценки и повышения эффективности средств и систем автоматизации Тема 9. Основные понятия и определения теории массового обслуживания. Классификация систем массового обслуживания Тема 10. Влияние надежности каналов обслуживания на показатели эффективности функционирования системы автоматизации 2.3. Лабораторные занятия, их наименование Окончание таблицы 3. Учебно-методические материалы

Подобный материал:

• Рабочая программа по дисциплине сд. 08 Моделирование систем По специальности 220301, 246.52kb.
• Рабочая программа по дисциплине опд. В. 01 Устройства тепловой автоматики По специальности, 187.25kb.
• Рабочая программа по дисциплине опд. В. 03 Электромеханические системы По специальности, 312.64kb.
• Рабочая программа по дисциплине ен. В. 01 Прикладная оптика По специальности 220301, 167.1kb.
• Рабочая программа Наименование дисциплины «Прикладная механика» По специальности 220301., 152.82kb.
• Рабочая программа По дисциплине «Оборудование и технология печатных процессов» По специальности, 546.72kb.
• Рабочая учебная программа предмета монтаж, наладка и эксплуатация систем автоматического, 93.39kb.
• Программа вступительного экзамена по приему в магистратуру по специальности 6М070200, 225.94kb.
• Рабочая программа дисциплины «Теория автоматического управления» для студентов специальности, 126.16kb.
• Рабочая программа По дисциплине «Материаловедение» По специальности 220301 Автоматизация, 347.31kb.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ


Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕЧАТИ»


УТВЕРЖДАЮ

Т.В. Маркелова

« 17 » июня 2010 г.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

По дисциплине	ДС.01.06 Надежность систем управления
По специальности	220301 – Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям применения)
Факультет	Цифровых систем и технологий
Кафедра	Автоматизации полиграфического производства

Форма обучения	Курс	Семестр	Трудоемкость дисциплины в часах								Форма итогового контроля
			Всего часов	Аудиторных часов	Лекции	Семинарские (практические) занятия	Лабораторные занятия	Курсовая работа	Курсовой проект	Самостоятельная работа
Очная	4	8	110	51	34	17				59	Экзамен
Очно-заочная	5	10	110	34	17	17				76	Экзамен
Заочная

Москва – 2010 г.

Составитель:	Винокурова О.А., канд. техн. наук, доцент
Рецензент:

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры «Автоматизация полиграфического производства» 25.05.10 , протокол № 11 .


Зав. кафедрой Самарин Ю.Н.


Одобрена Советом факультета цифровых систем и технологий 01.06.10 , протокол № 12 .


Председатель Иванова А.Е.


1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ТРЕБОВАНИЯ

К ЗНАНИЯМ И УМЕНИЯМ


1.1. Цели и задачи изучения дисциплины


Цель дисциплины состоит в изучении теоретических основ оценки надежности систем управления, полиграфических объектов и оборудования, методов оценки эффективности систем управления.

Задачи:

• повышение надежности систем управления полиграфических объектов и оборудования;
  
• оценка показателей надежности оборудования;
  
• выработка стратегии эксплуатации и обслуживания оборудования;
  
• повышение эффективности систем управления;
  
• оценка показателей эффективности функционирования производственных участков;
  
• выработка рекомендаций по эффективному использованию оборудования.
  

1.2. Требования к уровню освоения

содержания дисциплины


В результате изучения дисциплины студент должен

знать:

• методы оценки надежности объектов и систем по экспериментальным данным;
  
• методы оценки эффективности функционирования систем по экспериментальным данным;
  
• основы теории надежности, теории массового обслуживания и теории очередей;
  
• основные показатели надежности технических и программных средств автоматизации, типовые законы распределения;
  
• экспериментальные методы определения показателей надежности;
  

уметь:

• прогнозировать надежность систем управления по различным моделям;
  
• создавать модели полиграфических систем с использованием методов теории массового обслуживания и теории очередей;
  

иметь навыки:

• в использовании программных средств MathCAD для решения задач прогнозирования надежности оборудования;
  
• в разработке математических описаний вероятностных моделей, прогнозирования их состояния.
  

1.3. Перечень дисциплин с указанием разделов (тем),

усвоение которых студентами необходимо

для изучения данной дисциплины

• Математика (математический анализ, теория вероятности и математическая статистика).
  
• Программирование и основы алгоритмизации.
  
• Теория автоматического управления.
  
• Диагностика и надежность автоматизированных систем.
  
• Моделирование систем.
  

2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ


2.1. Наименование тем, их содержание и объем в часах

Наименование тем	Общая трудоемкость (часов)
	Аудиторные занятия (всего часов)	Лекции	Практические занятия (Семинары)	Лабораторные занятия
1	2	3	4	5
Введение Тема 1. Предмет теории надежности систем управления. Основные понятия теории надежности	2	2
Тема 2. Показатели надежности технических и программных средств автоматизации	6	4	2
Тема 3. Методы определения показателей надежности: экспериментальное определение показателей надежности	8	4	4
Тема 4. Надежность одиночных элементов систем автоматизации. Резервирование как метод повышения надежности систем	8	4	4
Тема 5. Прогнозирование надежности одиночных устройств с учетом отказов и восстановления	2	2
Тема 6. Прогнозирование надежности необслуживаемого комплекса оборудования. Прогнозирование надежности восстанавливаемого комплекса оборудования при отсутствии отказов	7	4	3
Тема 7. Прогнозирование надежности комплекса оборудования системы автоматизации в процессе восстановления с учетом отказов	6	4	2

Окончание таблицы

1	2	3	4	5
Тема 8. Применение методов теории массового обслуживания для оценки и повышения эффективности средств и систем автоматизации	2	2
Тема 9. Основные понятия и определения теории массового обслуживания. Классификация систем массового обслуживания	4	4
Тема 10. Влияние надежности каналов обслуживания на показатели эффективности функционирования системы автоматизации	6	4	2
Итого	51	34	17

2.2. Содержание тем дисциплины


Введение

Структура дисциплины «Надежность систем управления», ее место в программе профессиональной подготовки выпускника специальности «Автоматизация технологических процессов и производств». Связь дисциплины «Надежность систем управления» с дисциплинами учебного плана специальности «Автоматизация технологических процессов и производств».


Тема 1. Предмет теории надежности систем управления. Основные понятия теории надежности

Понятия «надежность», «исправность», «повреждение», «работоспособность», «отказ». Характеристика и классификация отказов.


Тема 2. Показатели надежности технических и программных средств автоматизации

Функция надежности, функция ненадежности, плотность распределения времени наработки на отказ, понятие «интенсивность потока отказов». Типовые плотности распределения: распределение Пуассона, распределение Релея, распределение Вейбулла, распределение Эрланга, усеченное нормальное распределение.


Тема 3. Методы определения показателей надежности: экспериментальное определение показателей надежности

Показатели при внезапных отказах. показатели восстановления. Определение основных показателей надежности при условии, что плотность распределения времени наработки на отказ подчиняется одному из типовых законов распределения.


Тема 4. Надежность одиночных элементов систем автоматизации. Резервирование как метод повышения надежности систем

Связь между показателями надежности устройств и составляющих их элементов. Понятие «резервирование». Нагруженное резервирование, ненагруженное резервирование, резервирование в облегченном режиме.


Тема 5. Прогнозирование надежности одиночных устройств с учетом отказов и восстановления

Понятие «граф». Понятие «непрерывный марковский процесс». Матрица переходов. Дифференциально-разностные уравнения. Уравнения Колмогорова.


Тема 6. Прогнозирование надежности необслуживаемого комплекса оборудования. Прогнозирование надежности восстанавливаемого комплекса оборудования при отсутствии отказов

Понятие «комплекс устройств». Определение возможного количества состояний комплекса. Надежность комплекса из двух устройств. Надежность комплекса из нескольких устройств. Особенности поглощающего состояния. Установившиеся значения состояний.


Тема 7. Прогнозирование надежности комплекса оборудования системы автоматизации в процессе восстановления с учетом отказов

Влияние численности ремонтной бригады на надежность функционирования. Применение метода динамики средних для прогнозирования надежности.


Тема 8. Применение методов теории массового обслуживания для оценки и повышения эффективности средств и систем автоматизации

Сущность теории массового обслуживания, задачи ТМО. Теория марковских процессов.


Тема 9. Основные понятия и определения теории массового обслуживания. Классификация систем массового обслуживания

Понятие «система массового обслуживания». Классификация систем массового обслуживания: системы с отказами в выполнении заявок одноканальные и многоканальные, системы с ожиданием заявок в очереди с ограниченной и неограниченной очередями, системы с ограниченным временем ожидания в очереди, системы с приоритетами, многофазовые системы.


Тема 10. Влияние надежности каналов обслуживания на показатели эффективности функционирования системы автоматизации

Статистическая модель прогнозирования состояния печатных машин. Сущность метода. Установившееся состояние машин. Переходный режим.


2.3. Лабораторные занятия, их наименование

и объем в часах


Не предусмотрены.


2.4. Курсовой проект (работа) и его характеристика


Не предусмотрен.


2.5. Организация самостоятельной работы

Наименование тем	Виды и формы самостоятельной работы * (распределение часов по формам обучения)
	Подготовка к практическому (семинару, лаб. работе)			Подготовка рефератов (докладов, сообщений, информационных материалов и т.п.)			Выполнение домашних, контрольных и иных заданий			Подготовка к промежуточной аттестационной работе (в т.ч. к коллоквиуму, тестированию и пр.)			Подготовка к зачету (экзамену)
	Очная	Очно-заочная	Заочная	Очная	Очно-заочная	Заочная	Очная	Очно-заочная	Заочная	Очная	Очно-заочная	Заочная	Очная	Очно-заочная	Заочная
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
Введение Тема 1. Предмет теории надежности систем управления. Основные понятия теории надежности		1								2	2		2	3
Тема 2. Показатели надежности технических и программных средств автоматизации	2	2								2	2		2	3
Тема 3. Методы определения показателей надежности: экспериментальное определение показателей надежности	4	4								2	2		2	3

Окончание таблицы

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
Тема 4. Надежность одиночных элементов систем автоматизации. Резервирование как метод повышения надежности систем	4	4								2	2		2	3
Тема 5. Прогнозирование надежности одиночных устройств с учетом отказов и восстановления		1								2	2		2	3
Тема 6. Прогнозирование надежности необслуживаемого комплекса оборудования. Прогнозирование надежности восстанавливаемого комплекса оборудования при отсутствии отказов	4	4								1	2		2	3
Тема 7. Прогнозирование надежности комплекса оборудования системы автоматизации в процессе восстановления с учетом отказов	2	2								2	3		2	3
Тема 8. Применение методов теории массового обслуживания для оценки и повышения эффективности средств и систем автоматизации		1								2	2		2	3
Тема 9. Основные понятия и определения теории массового обслуживания. Классификация систем массового обслуживания		1								2	3		4	5
Тема 10. Влияние надежности каналов обслуживания на показатели эффективности функционирования системы автоматизации	2	2								2	2		2	3

* Могут быть предложены иные формы СРС.


3. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

3.1. Литература


Основная


1. Бобров В.И. Надежность технических систем: Учеб. пособие. – М.: Изд-во МГУП, 2004.

2. Винокурова О.А., Ефимов М.В. Надежность систем управления: Задания для самостоятельной работы и практических занятий. – М.: Изд-во МГУП, 2008.

3. Гасов В.М. Надежность, эргономика и качество АСОИУ: Учебник / В.М. Гасов, А.М. Цыганенко. – М.: Изд-во МГУП, 2006.

4. Ефимов М.В. Автоматизированное управление полиграфическим производством: Учебник для вузов. – М.: Изд-во МГУП «Мир книги», 1998.

5. Ефимов М.В. Идентификация и диагностика систем: Учеб. пособие / М.В. Ефимов, В.Н. Шурыгин. – М.: Изд-во МГУП, 2002.


Дополнительная


6. Вентцель Е.С. Прикладные задачи теории вероятностей / Е.С. Вентцель, Л.А. Овчаров. – М.: Радио и связь, 1983.

7. Винокурова О.А. Идентификация и диагностика систем управления: Лабораторные работы для студентов, обучающихся по специальности 210100 «Управление и информатика в технических системах» / О.А. Винокурова, В.Н. Шурыгин. – М.: Изд-во МГУП, 2003.


3.2. Перечень наглядных и других пособий,

методических указаний по проведению

конкретных видов учебных занятий,

а также используемых в учебном процессе

технических средств

• Компьютерный класс.
  

Программное обеспечение

• MathCAD.