Аннотация дисциплины «Иностранный язык» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет

Вид материала

Содержание

Подобный материал:

1 2 3 4

Раздел 2. Алгоритмизация и программирование задач автоматизации

Роль и возможности алгоритмов управления в процессе автоматизации. Типы задач, решаемых устройствами управления, возможности модулей управления при реализации различных алгоритмов.

Основные виды алгоритмов (линейная структура, разветвляющаяся, циклическая). Графическое представление алгоритмов. Примеры сочетания алгоритмов различных структур.

Методы разработки алгоритмов и программ. Типовые приемы алгоритмизации при решении инженерных и экономических задач. Основные вычислительные алгоритмы (вычисление суммы и произведений, «счетчики», хранение значений и последовательностей, итерационные циклы с заранее неизвестном количеством повторений, поиск экстремума. Использование программных модулей в алгоритмах. Примеры.

Раздел 3. Методы обработки информации

Организация и обработка данных. Концепция типов. Основные типы данных для вычислительных устройств. Простые и структурированные типы. Идентичные и совместимые типы, абстрактные типы.

Преобразование массивов. Одномерные и многомерные массивы. Основные операции с матрицами. Понятие «сортировки». Роль сортировки при решении экономических задач.

Прямые методы сортировки в массивах («пузырьковая сортировка», сортировка «внедрением», «включением»). Примеры решения задач.

Поиск информации в массивах данных. Формирование списков или баз данных. Принципы организации информационно-поисковых систем. Алгоритмы поиска информации в отсортированном массиве данных (бинарный поиск). Примеры.

Раздел 4. Оптимизация в задачах автоматизации

Основы теории оптимизации. Задачи и цели оптимизации. Проектные параметры. Целевая функция. Пространство проектирования. поиск экстремума. Ограничения. Локальный оптимизм.

Методы одномерно поиска. Общий поиск. Деление интервала пополам. Метод дихотомии. Золотое сечение. Метод Фибоначчи. Сравнение различных методов.

Методы многомерного поиска. Метод покоординатного подъема. Исключение областей. Метод случайного поиска.

В результате изучения дисциплины «Основы автоматизации» студент должен:

знать: основные понятия автоматизации, структуру САУ, алгоритмизацию и программирование задач автоматизации, методы обработки информации, выполнение оптимизации в задачах автоматизации;

уметь: распознавать структуру САУ, составлять алгоритмы по расчету и программированию задач автоматизации, выполнять оптимизационные задачи, применять численные методы решения на ЭВМ;

владеть: методами и алгоритмами автоматического управления, навыками построения автоматизированных систем управления.

Виды учебной работы: лекции, практические занятия, реферат.

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.

Аннотация дисциплины «Технические измерения и приборы»

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 5 ЗЕ (180 час).

Цель и задача дисциплины:

Учебная дисциплина «Технические измерения и приборы» - обязательная дисциплина федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки 220700 «Автоматизация технологических процессов и производств» (квалификация (степень) «бакалавр»).

Основной целью образования по дисциплине «Технические измерения и приборы» является формирование профессиональной культуры проведения измерений различных физических величин, систематизированных знаний о средствах построения измерительных преобразователей (ИП) и их метрологических характеристиках, под которой понимается готовность и способность личности использовать в профессиональной деятельности приобретенную совокупность знаний, умений и навыков для обеспечения эффективного контроля параметров технологических процессов (ТП) и выполнения на современном уровне научных исследований.

Основными задачами являются: освоение принципов действия, характеристик и областей применения различных измерительных преобразователей (ИП), входящих в состав измерительных информационных систем; формирование умений выбирать тип ИП, выполнить его расчетное обоснование и принципиальную схему реализации.

Основные дидактические единицы (разделы):

Модуль 1

_{Основные понятия и определения в сфере технических измерений и приборов. Метрологические характеристики измерительных преобразователей}.

_{Государственная система приборов и средств автоматизации (ГСП).}
Свойства и разновидности измерительных преобразователей (классификация датчиков)
Методы построения измерительных преобразователей.
Первичные преобразователи.
Погрешности измерений.
Выходная характеристика датчиков.
Быстродействие датчиков.

Модуль 2

Схемы формирования сигналов пассивных датчиков:

Потенциометрические схемы.
Мостовые схемы.
Генераторные схемы.
Характеристики выходного сигнала измерительной схемы.

Модуль 3

Устройства обработки измерительного сигнала:

Согласование датчиков с измерительной схемой.
Преобразование измерительного сигнала (усилители и схемы на их основе).
Выделение полезной составляющей измерительного сигнала (детектирование).

В результате изучения дисциплины «Технические измерения и приборы» студент должен:

знать: роль и значение измерительной техники, основные направления работ по дальнейшему ее совершенствованию; основные понятия и определения в области измерений; метрологические характеристики ИП; схемы формирования сигналов пассивных датчиков; устройства обработки измерительного сигнала.

уметь: уметь по заданным условиям выбрать тип ИП, выполнить его расчетное обоснование и принципиальную схему реализации; определять метрологические характеристики, компенсировать погрешности измерений и выполнять тарировку ИП; производить расчет и наладку схем формирования сигналов пассивных датчиков; выбирать устройства обработки измерительного сигнала в зависимости от требований, предъявляемых к виду их представления и обработки; производить монтаж, диагностику и ремонт схем ИП и устройств обработки измерительного сигнала.

владеть: навыками выбора оборудования для реализации технических измерений; навыками проектирования типовых ИП; навыками анализа измерительной техники и технических измерений как составных частей объектов АСУ ТП; навыками работы с программной системой для математического анализа и построения ИП.

Виды учебной работы: лекции, практические занятия, лабораторные работы, контрольная работа.

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.

«Гидропневмоавтоматика и привод»

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 ЗЕ (108 час).

Дисциплина предназначена студентам для обучения в сфере профессиональной деятельности на предприятиях машиностроительного кластера.

Цели и задачи дисциплины:

Расширение мировоззрения студентов, ознакомление и изучение студентами современной элементной базы гидравлического, пневматического и комбинированного автоматизированного производственного оборудования. Приобретение комплекса специальных знаний и умений, необходимых для проектирования гидропневмоприводов автоматизированных механизмов и организации эффективных автоматизированных процессов в машиностроении на базе прогрессивного производственного оборудования.

Основные дидактические единицы (разделы):

Основные законы и понятия гидравлики и пневматики. Элементы гидравлических и пневматических систем. Гидравлические, пневматические и комбинированные устройства.

В результате изучения дисциплины «Гидропневмоавтоматика и привод» студент должен:

знать: основные законы и эффекты, используемые в гидропневмоавтоматике; элементную базу; функциональное и структурное построение гидравлических и пневматических элементов.

уметь: выполнять работы по наладке, настройке, регулировке, опытной проверке, регламентному техническому, эксплуатационному обслуживанию оборудования, средств и систем автоматизации, контроля, диагностики.

владеть: навыками выбора требуемых элементов и построения гидравлических и пневматических схем автоматизированного оборудования.

Виды учебной работы: лекции, лабораторные занятия, контрольная работа, РГР.

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.

«Защита интеллектуальной собственности»

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 2 ЗЕ (72 час).

Дисциплина предназначена студентам для обучения в сфере профессиональной деятельности на предприятиях машиностроительного кластера.

Цели и задачи дисциплины:

Целью преподавания данной дисциплины является расширение мировоззрения студентов, ознакомление с формами интеллектуальной собственности и ее защитой. Приобретение комплекса специальных знаний и умений, необходимых для выявления, оформления и подачи заявки на изобретение и полезную модель, а также дальнейшее поддержание их действия в силе.

Основные дидактические единицы (разделы):

Правовые аспекты авторского права на произведения и его защита. Теоретические основы патентования объектов изобретения. Методика оформления и подачи заявки на изобретение и полезную модель.

В результате изучения дисциплины «Защита интеллектуальной собственности» студент должен:

знать: понятие авторского права на произведение и формы его защиты; объекты изобретений и требования, предъявляемые к ним при патентовании; методику оформления материалов заявки на изобретение.

уметь: аккумулировать научно-техническую информацию, отечественный и зарубежный опыт в области автоматизации технологических процессов и производств, автоматизированного управления жизненным циклом продукции, компьютерных систем управления ее качества.

владеть: методиками патентно-информационного поиска уровня техники, оформления материалов заявки на изобретение; правами и обязанностями в области защиты интеллектуальной собственности.

Виды учебной работы: лекции, лабораторные занятия.

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.

«Поисковое конструирование»

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 ЗЕ (108 час).

Дисциплина предназначена студентам для обучения в сфере профессиональной деятельности на предприятиях машиностроительного кластера.

Цели и задачи дисциплины:

Целью настоящей дисциплины является обучение студентов инженерных специальностей умению самостоятельно ставить и решать задачи поиска новых конструкторско-технологических решений на уровне изобретений, обеспечивая в итоге повышение качества продукции, экономию материальных и трудовых ресурсов.

Основные дидактические единицы (разделы):

Теоретические основы инженерного творчества, термины и определения. Принципы, методы и приемы нахождения технических решений.

В результате изучения дисциплины «Защита интеллектуальной собственности» студент должен:

знать: основные положения технического творчества, принципы, методы и приемы нахождения технических решений для совершенствования автоматизированных технологий и оборудования

уметь: участвовать в постановке цели проекта (программы), его задач при заданных критериях, целевых функциях, ограничениях, разработке структуры их взаимосвязей, определению приоритетов решения задач с учетом правовых и нравственных аспектов профессиональной деятельности.

владеть: принципами, методами и приемами совершенствования технологий и оборудования автоматизированных производств.

Виды учебной работы: лекции, лабораторные, практические занятия, РГР.

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.

Аннотация дисциплины "Интеллектуальные системы управления"

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 4 ЗЕ, 108 часов.

Цели и задачи дисциплины:

Постановка задачи управления в условиях неопределенности и неполнозаданности. Современное состояние теории искусственного интеллекта.. Определение области применения интеллектуальных систем управления (ИСУ). Введение в математический аппарат дисциплины в соответствии с разделами курса лекций. Изложение методов анализа и проектирования современных интеллектуальных систем управления, ознакомление с компьютерными программами анализа и синтеза интеллектуальных систем управления.

Основные дидактические единицы (разделы):

Основные понятия, принципы построения и архитектура интеллектуальных систем управления. Современные технологии обработки знаний.

Основы теории нечетких множеств и управление динамическими объектами на основе технологии нечеткой логики.

Экспертные системы, планирование перемещений и управление динамическими объектами на основе технологии экспертных систем.

Идентификация и управление динамическими объектами на основе технологии нейросетевых структур. Интеллектуальные системы управления с экспертно-нейросетевыми регуляторами.

Ассоциативная память и управление динамическими объектами на основе технологии ассоциативной памяти. Абсолютная устойчивость систем управления с ассоциативной памятью.

Парадигмы гибридного управления.

Основы ситуационного, когнитивного и синергетического управления сложными динамическими объектами.

Технические проблемы построения интеллектуальных систем управления.

В результате изучения дисциплины " Интеллектуальные системы управления " студент должен:

знать: подходы к проектированию структуры и алгоритмов интеллектуальных систем управления автономными и многомерными объектами в различных условиях их функционирования, методы анализа и синтеза таких систем с применением компьютерных технологий;

уметь: рассчитывать алгоритмы интеллектуального управления, выполнять анализ и синтез интеллектуальных систем с применением компьютерных программных технологий и средств;

владеть: арсеналом аналитических методов расчета, аппаратных и программных средств реализации интеллектуальных систем управления, компьютерными технологиями и типовыми программными средствами анализа и синтеза интеллектуальных систем управления.

Виды учебной работы: лекции, лабораторные занятия.

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.

Аннотация дисциплины "Интеллектуальные системы управления"

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 ЗЕ, 108 часов.

Цели и задачи дисциплины:

Постановка задачи управления сложными системами. Современное состояние теории искусственного интеллекта. Область применения интеллектуальных систем управления (ИСУ). Математический аппарат описания ИСУ. Изучение основ проектирования современных интеллектуальных систем управления, в т.ч. компьютерных программ анализа и синтеза интеллектуальных систем управления.

Основные дидактические единицы (разделы):

Основные понятия, принципы построения и архитектура интеллектуальных систем управления.

Основы теории нечетких множеств и управления динамическими объектами на основе технологии нечеткой логики.

Экспертные системы и управление динамическими объектами на основе технологии экспертных систем.

Идентификация и управление динамическими объектами на основе технологии нейросетевых структур. Адаптивные нейросетевые системы управления. Типовые структуры с обучаемой многослойной нейронной сетью.

Ассоциативная память и управление динамическими объектами на основе технологии ассоциативной памяти..

Парадигмы гибридного управления.

Технические проблемы построения интеллектуальных систем управления.

В результате изучения дисциплины " Интеллектуальные системы управления " студент должен:

знать: подходы к описанию ИСУ, методологию анализа ИСУ с применением компьютерных технологий и определения структуры и алгоритмов интеллектуальных систем управления объектами в различных условиях их функционирования,;

уметь: рассчитывать алгоритмы интеллектуального управления, выполнять анализ и синтез интеллектуальных систем с применением компьютерных программных технологий и средств;

владеть: арсеналом основ аналитических методов расчета, методикой выбора аппаратных и программных средств реализации ИСУ, типовых программных средств анализа и синтеза интеллектуальных систем управления.

Виды учебной работы: лекции, практические занятия.

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.

Аннотация дисциплины «Системы приводов»

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 4 ЗЕ (144 час).

Цели и задачи дисциплины:

Изучение основ теории системы приводов, как сложной многокомпонентной динамической системы, построенной на применении микросистемотехники, мехатроники, последних достижений электроники, цифровых информационных технологий и современной теории автоматического управления.

Формирование навыков анализа и синтеза типовых структур непрерывных и цифровых систем управления электроприводами, в том числе с применением компьютерного моделирования, адаптивного, нелинейного и интеллектуального управления.

Основные дидактические единицы (разделы):

Особенности современного электропривода (ЭП) и направления его развития.

Механика электроприводов. Особенности механики исполнительных устройств станков, роботов и других мехатронных систем. Расчетные схемы исполнительных механизмов ЭП. Аналитическое и структурное представление исполнительного механизма ЭП и исполнительных устройств системы приводов.

Логические системы управления ЭП. Релейно-контакторные системы управления двигателями. Дискретные логические системы управления движением электроприводов. Логические системы управления на основе нечеткой логики (фаззи - логики).

Системы управления регулируемых ЭП постоянного и переменного тока, в т.ч. с вентильным двигателем. Применение регулируемого ЭП в автоматизированных комплексах.

Модальное, адаптивное, оптимальное и нелинейное управление в электроприводах.

Системы управления положением электроприводов станков с ЧПУ, промышленных роботов и других мехатронных устройств.

Цифровые системы управления скоростью и положением электроприводов. Оптимизация цифровых электроприводов.

Энергетика электропривода. Основы выбора электродвигателя в регулируемых и следящих приводах.

В результате изучения дисциплины «Системы приводов» студент должен:

знать: основные принципы и методы теории автоматизированного электропривода и системы электроприводов.

уметь: использовать методы модального, адаптивного, нелинейного и интеллектуального управления при разработке регуляторов (контроллеров), позволяющих осуществить управление с заданным качеством в технических системах.

владеть: приемами применения алгоритмического и программного обеспечения программно-технических комплексов управления автоматизированными электроприводами и системами электроприводов.

Виды учебной работы: лекции, лабораторные работы, практические занятия.

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.

Аннотация дисциплины «Теория дискретных систем управления»

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 ЗЕ (108 час).

Цели и задачи дисциплины:

формирование знаний об общих принципах построения и законах функционирования дискретных систем автоматического управления (ДСАУ), основных методах анализа и синтеза дискретных систем, усвоение студентами основных методов исследования дискретных систем управления и приобретения практических навыков по их использованию при анализе и синтезе ДСАУ различного назначения, а также формирование у студентов мотивации к самообразованию за счет активации их самостоятельной деятельности.

Основные дидактические единицы (разделы):

Виды квантования и модуляции. Классификация дискретных САУ. Линейные стационарные цифровые системы (DLTI-системы). Математический аппарат теории дискретных систем. Решетчатые функции. Математические модели DLTI-систем в виде разностных уравнений. Понятие SISO цифровых систем, уравнения цифровых фильтров. Модели DLTI-систем в пространстве состояний.

Z-преобразование и его основные теоремы. Обратное преобразование, формулы разложения. Связь преобразования Лапласа с дискретным преобразованием Лапласа и Z-преобразованием. Методы решения разностных уравнений.

Математические модели DLTI-систем в изображениях по Лорану. Модели в пространстве состояний и уравнения «вход-выход». Понятие дискретной передаточной матрицы. Взаимные переходы между различными формами математических моделей DLTI-систем.

Импульсный элемент, его уравнения и свойства. Уравнения, структура и передаточные функции разомкнутой импульсной системы, импульсная система с экстраполятором нулевого порядка. Структурные схемы импульсных систем и правила их преобразования. Уравнения и передаточные функции замкнутых импульсных систем. Структурные схемы и уравнения цифровых САУ.

Частотные характеристики импульсных систем, их свойства. Использование билинейного преобразования и псевдочастоты при построении частотных характеристик.

Устойчивость дискретных САУ. Понятия устойчивости и асимптотической устойчивости цифровых систем по Ляпунову.Устойчивость DLTI-систем. Алгебраические и частотные методы анализа устойчивости. Запасы устойчивости по корням, по амплитуде и фазе.

Переходные и установившиеся процессы в замкнутых импульсных системах. Процессы конечной длительности. Расчет установившихся ошибок. Показатели качества в виде матричных норм для DLTI- систем.

Синтез дискретных САУ. Задача синтеза. Условия физической реализуемости. Условия грубости. Условие конечной длительности процесса синтезируемой системы. Основные полиномиальные уравнения синтеза.

Синтез цифрового регулятора методом логарифмических частотных характеристик. Синтез дискретных систем с конечной длительностью процесса. Синтез цифровых регуляторов по заданному размещению полюсов основного контура. Реализация цифровых регуляторов. Прямое программирование. Последовательностное и параллельное программирование. Цифровой ПИД-регулятор. Выбор периода дискретности. Выбор характеристик АЦП и ЦАП.

Модальный синтез при полной и неполной информации о состоянии объекта. Понятие дискретного асимптотического наблюдателя. Дискретная задача LQR-оптимизации. Практические подходы к выбору весовых множителей в квадратичном функционале. Цифровая фильтрация по Калману. Синтез цифровых систем на базе LQG-подхода. Понятие об оптимизации DLTI-систем по нормам пространств

и H_∞.

Компьютерное и имитационное моделирование ДСАУ в среде MATLAB-Simulink. Общий состав интегрированной системы MATLAB и её применение для работы с цифровыми системами. Моделирование DLTI-систем в базовой среде MATLAB с использованием технологий объектного подхода. Реализация компонентного моделирования цифровых систем и процессов в подсистеме Simulink. Реализация имитационного моделирования дискретных процессов.

Нелинейные импульсные системы и методы их исследования.

Примеры прикладных задач исследования и проектирования цифровых систем.

Blog

Аннотация дисциплины «Иностранный язык» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет

Содержание