Рабочая программа учебной дисциплины (модуля) icon

Рабочая программа учебной дисциплины (модуля)



Смотрите также:



МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ - УЧЕБНО-НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС"


УЧЕБНО-НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ




Кафедра «Электроника, вычислительная техника и информационная безопасность»


Лобанова Валентина Андреевна

211000.68-2011-2-o М.2.Б.2





^ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ В СОСТАВЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ


Рабочая программа учебной дисциплины (модуля)




Направление подготовки 211000.68 Конструирование и технология электронных средств

Степень выпускника магистр

Форма обучения очная







Орел 2012

Автор к.т.н, доцент, профессор, Лобанова В. А. __________

Рецензент _________________________________________________________________

( ученая степень, ученое звание, Ф.И.О., личная подпись)

_____________________________________________________________________________



Рабочая программа предназначена для студентов направления подготовки 211000.68 Конструирование и технология электронных средств, обучающихся по очной форме обучения.

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры

«Электроника, вычислительная техника и информационная безопасность»

Протокол № ___ от «__» _____________ _______г.

Зав. кафедрой д.т.н, профессор, Еременко В. Т. __________




Рабочая программа согласована с УМС института «Учебно-научно-исследовательский институт информационных технологий»

Протокол № ___ от «__» _____________ _______г.

Председатель УМС , д.т.н, профессор, Подмастерьев К. В.__________


Рабочая программа утверждена УМС института

«Учебно-научно-исследовательский институт информационных технологий»

Протокол № ___ от «__» _____________ _______г.

Председатель УМС д.т.н, профессор, Подмастерьев К. В. __________



Содержание


Введение 5

1 Цели освоения учебной дисциплины (модуля) 6

2 Место дисциплины (модуля) в структуре ООП 7

4 Структура учебной дисциплины (модуля) и распределение ее трудоемкости 10

5 Технологическая карта учебной дисциплины (модуля) 11

6 Самостоятельная работа студентов 15

7 Образовательные технологии 16

Теоретическое обучение. Интерактивные формы обучения: групповые дискуссии, анализ практических ситуаций. 16

Оборудование: ПК и мультимедийный проектор. 16

8 Оценочные средства для текущего и рубежного контроля успеваемости 17

Организация текущего и промежуточного контроля знаний 17

Формой текущего контроля знаний студентов является контроль за правильностью выполнения и оформления лабораторных и самостоятельных работ. 17

Формой промежуточного контроля знаний студентов является тестирование. Список основных вопросов для проведения тестирования представлен в Приложении 1. 17

Итоговый контроль знаний студентов 17

Формой итогового контроля знаний и умений студентов является зачет. 17

Зачет по дисциплине проводится на последней неделе учебных занятий. Студент допускается к сдаче зачета при выполнении им не менее 75% всех лабораторных и самостоятельных работ. 17

Критерии оценки знаний студентов 17

Оценка «зачтено» выставляется студенту, который: 17

Выполнил все лабораторные и самостоятельные работы с предоставлением письменного отчета; 17

Твердо знает материал программы, грамотно и логично излагает его, не допускает существенных неточностей при формулировке понятий и определений, владеет терминологией; 17

Устанавливает межпредметные связи; 17

Владеет математическим аппаратом, способен применять его к решению прикладных задач. 17

Оценка «незачтено» выставляется студенту, который: 17

Выполнил не все лабораторные и самостоятельной работы студента или не предоставил письменный отчет по ним; 17

Обнаруживает значительные пробелы в знании основного материала программы; 17

Не выполняет типовые задания или допускает принципиальные ошибки при их выполнении; 17

Знания и умения студента недостаточны для дальнейшей успешной учебы и профессиональной деятельности. 17

9 Учебно-методическое, информационное и материально-техническое обеспечение учебной дисциплины (модуля) 18

Технические средства обучения и контроля, использование ЭВМ 18

Программные средства обеспечения освоения дисциплины: 18

Операционная система семейства Windows; 18

Комплекс программ Electronics Workbench версия 5.0 или выше; 18

Комплекс программ MICROCUP версия 5.0 или выше; 18

Комплекс программ MATLAB\Simulink версия 6.5 или выше. 18

Материальное обеспечение дисциплины 18

Для изучения дисциплины требуется: 18

аудитория для проведения лекционных занятий, имеющая необходимое количество посадочных мест (для занятий с группой из 30-40 студентов) и оснащенная оборудованием для проведения презентаций (ноутбук, проектор), а также доской; 18

аудитория для проведения лабораторных занятий, имеющая необходимое количество рабочих мест (для занятий с подгруппой из 10-15 студентов), оборудованная персональными компьютерами на базе процессора Intel, оснащенных необходимым системным и прикладным программным обеспечением. 18

10 Рекомендуемая литература 19

10.1 Основная литература 19

10.2 Дополнительная литература 19


Введение


Целью изучения дисциплины «Проектирование электронных средств (ЭС) в составе АСУ ТП" является подготовка студентов к проектированию ЭС в составе современных АСУ ТП" , ознакомление с системным подходом к их разработке, подготовка студента к самостоятельной работе в области проектирования ЭС на базе автоматизированных систем с учетом действия нормативных документов, воздействия объекта установки, внутренних и внешних дестабилизирующих факторов.

Дисциплина дает представление о методологии проектирования ЭС с широким использованием систем автоматизированного проектирования (САПР).

Предмет изучения дисциплины - методология («стратегия») проектирования, определяющая проектирование как процесс и продукт.

Задачи изучения дисциплины: изучение ЭС как большой технической системы, системного подхода как методологической основы проектирования конструкций и технологий радиоэлектронных средств (РЭС), функциональных задач АСУ ТП, программируемых логических контроллеров в составе АСУ ТП. электронных регуляторов с нечеткой логикой, нормативной базы проектирования, стандартов, документооборота, элементной и конструктивной базы.

^ 1 Цели освоения учебной дисциплины (модуля)


Цель - подготовка студента к самостоятельной работе в области проектирования ЭС на базе автоматизированных систем с учетом действия нормативных документов, воздействия объекта установки, внутренних и внешних дестабилизирующих факторов.

Задачами изучения дисциплины «Проектирование электронных средств (ЭС) в составе АСУ ТП", соответствующими уровню профессиональных компетенций, являются:

 усвоение основных понятий, явлений и законов проектирования ЭС, а также ов­ла­де­ние основными методами анализа элек­тронных устройств;

 формирование у студентов научного мышления, правильного понимания границ при­менимости различных методологий проектирования, теорий, и владения методами оценки степени достоверности результатов, полученных с помо­щью экс­пери­мента­ль­­­ных и мате­ма­­­­­тических мето­дов исследования на моделях электронных устройств;

 выработка у студентов владения инженерными приемами и навыками в решении инже­нерных задач по выб­ранному профилю подготовки;

 выработка у студентов навыков: проведения экспериментальных исследо­ваний а также владения методами оценки точности и при­менимости полученных результатов;

 выработка умений применять математические методы моделирования и анализа элек­тронных устройств с использованием программных сред типа Multisim, Labview, Маhtcad, Matlab и других;

 создание у студентов достаточной подготовки в области проектирования ЭС, которая позволит в дальнейшем осуществить специ­али­зацию по выбранному про­филю и направлению подготовки.

^ 2 Место дисциплины (модуля) в структуре ООП





Профессиональный цикл. Базовая часть.

2.1. Перечень разделов дисциплин, усвоение которых необходимо для изучения электротехники и электроники по укрупненной группе направлений подготовки 210000:

Математика: разделы: “Векторный анализ”. "Теория функций комплексного переменно­го", "Диф­ференциальное и интегральное исчисление";

Информатика: разделы: Вычислительные методы решения: систем линейных уравнений с веще­ственными и комплексными коэффициентами; диффе­ренциальных уравнений 1-го и 2-го порядков; операций с матрицами; простейшие навыки работы на компьютере и в сети Интернет.

2.2. Минимальные требования к «входным» знаниям, необходимым для успеш­ного усвоении данной дисциплины:

Удовлетворительное усвоение программ по указанных выше разделам матема­тики, физики и информатики.

2.3. Дисциплины, для которых освоение данной дисциплины необходимо как предшествую­щее:

Информационные технологии проектирования ЭС, Основы автоматического управления, Схемотехника элек­тронных устройств; Основы констру­ирования электронных устройств, ЭВМ и периферийные уст­ройства.


^ 3. Требования к результатам освоения дисциплины





В результате освоения дисциплины студент должен:

Знать:

- основные закономерности исторического процесса в науке и технике, этапы исторического развития проектирования и технологии электронных средств, место и значение проектирвания и технологии электронных средств в современном мире.

Уметь:

- разрабатывать математические модели процессов и объектов, методы и исследования, выполнять их сравнительный анализ;

- готовить методологическое обоснование научного исследования технической разработки.

Владеть:

- способами формализации интеллектуальных задач;

- навыками методологического анализа научного исследования и его результатов.

Изучение дисциплины направлено на формирование у студентов профессиональных компетенций, обладание которыми может быть выявлено на основе проявления студентами способностей:

 сочетать теорию и практику для решения инженерных задач (ПК-4);

 выбирать средства измерений в соответствии с требуемой точностью и условиями эксплуатации (ПК-7);

 овладения методологическими знаниями и умениями, позволяющими использовать присущие современной электронике методы научного познания, основанные на компьютерном моделировании и вычислительном эксперименте (ПК-1);

 проводить исследования электротехнических и электронных устройств, обрабатывать и пред­ставлять результаты (ПК-4);

 владения основными приёмами обработки и представления экспериментальных данных (ПК-5);

 моделировать объекты и процессы, используя стандартные пакеты автоматизированного проектирования и исследования (ПК-19);

  • способностью адаптироваться к изменяющимся условиям, переоценивать накопленный опыт, анализировать свои возможности (ОК-7);

  • способностью понимать основные проблемы в своей предметной области, выбирать методы и средства их решения (ПК-3);

  • способностью самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ПК-4);

  • способностью к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов (в соответствии с целями ООП магистратуры) (ПК-5);

  • способностью проектировать устройства, приборы и системы электронной техники с учетом заданных требований (ПК-9);

  • способностью разрабатывать проектно-конструкторскую документацию в соответствии с методическими и нормативными требованиями (ПК-10);

^ 4 Структура учебной дисциплины (модуля) и распределение ее трудоемкости




Таблица 1 – Структура дисциплины и распределение часов по семестрам

^ Виды учебной работы


Всего


Семестр №3


Часы

Кол-во

Часы

Кол-во




72




72




^ 1 Аудиторные занятия, всего

32

16

32

16

Из них в интерактивной форме

0(0)




0(0)




1.1 Лекции

6

3

6

3

Из них в интерактивной форме







0(0)




^ 1.2 Практические занятия

26

13

26

13

Из них в интерактивной форме







0(0)




^ 2 Самостоятельная работа

40




40




2.1 ОСРС

40




40




2.2 КСРС

0




0




^ Рубежный контроль







Экзамен







5 Технологическая карта учебной дисциплины (модуля)




Таблица 2 – Технологическая карта учебной дисциплины (модуля)

^ Учебная неделя

Вид и № занятия

Тема занятия

компетенции

рекомендуемой литературы

Аудиторная работа

^ Самостоятельная работа

Итого УБ

часы

УБ

форма контроля

часы

УБ

за посещение

за отчет

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Семестр №3

Модуль №1 «ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ АСУ ТП»

1

лек №1

Лекция 1: АСУ ТП КАК КЛАСС СЛОЖНЫХ СИСТЕМ

Изучаемые вопросы:

^ I.ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1 Основные понятия и определения

1.2 Функции АСУТП

1.3 Состав АСУТП

1.4 Общие технические требования

1.5 Классификация АСУТП

Ключевые слова:

Вопросы для самостоятельного изучения:

1. Что такое ТОУ, АТК, АСУТП?

2. Дать определение критериям управления

3. Место и роль АСУТП в системе управления предприятием

4. Цели функционирования АСУТП

5. Что такое функция АСУТП?

6. Дать определение управляющих и информационных функций

и привести их примеры

7. Назвать режимы реализации функций и их варианты

8. В чем отличие АСУТП от САР?

9. Составные части АСУТП и их назначение

10. Требования, предъявляемые к АСУТП

11. Классификационные признаки АСУТП




1, 2

2

1

0




2




1

2

лек №2

Лекция 2: ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОМЫШЛЕННЫХ СИСТЕМАХ РЕГУЛИРОВАНИЯ .

Изучаемые вопросы:

2. Автоматические регуляторы в системах управления и их настройка.

2.1 Системы автоматического управления с запаздыванием.

2.2 Синтез оптимальных по быстродействию

регуляторов для линейных объектов с запаздыванием

2.3 Методы оптимального по быстродействию

управления объектами с запаздыванием

Вопросы для самостоятельного изучения:

1. системы параметрические
2. системы с запаздыванием
3. системы импульсные
4. системы цифровые




1

2

1

0




2




1

3

лек №3

Лекция 3 ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ АСУТП

Изучаемые вопросы:

3.1 АСУТП как система функциональных задач.

3.2 Исследование систем автоматического управления, классическую - одноконтурную, а также интеллектуальную с fuzzy-регулятором

3.3 проектирование систем нечеткого (фаззи) регулирования в составе АСУТП

Вопросы для самостоятельного изучения:

1.Применение нечетких регуляторов в системах управления технологическими процессами

2. Что такое градуировка и коррекция показаний датчиков?

5. Назвать и показать случаи фильтрации и сглаживания.

6. Для чего применяют интерполяцию и экстраполяцию?

7. Назначение алгоритмов контроля достоверности исходной информации и методы их определения.




3

2

1

0




2




1

^ Модульный контроль: форма контроля - тест; абсолютные баллы - 10




2







^ Итого по модулю:

6

3

0




8

0

3













^ Модуль №2 «ЭЛЕКТРОННЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ НА НЕЧЕТКОЙ ЛОГИКЕ В АСУ ТП»

4

пр №1

Моделирование транспортного запаздывания




4

2

1

3




2




4

5

пр №2

Моделирование транспортного запаздывания







2

1

3




2




4

6

пр №3

Моделирование транспортного запаздывания







2

1

3




2




4

7

пр №4

Исследование системы с нечетким управлением. Часть 1







2

1

3




2




4

^ Модульный контроль: форма контроля - тест; абсолютные баллы - 10




2







^ Итого по модулю:

8

4

12




10

0

16













^ Модуль №3 « САУ И ПРОГРАММИРУЕМЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ КОНТРОЛЛЕРЫ В АСУ ТП»

8

пр №5

Исследование системы с нечетким управлением . часть 2







2

1

3




2




4

10

пр №6

Исследование САУ с комбинированным управлением







2

1

3




2




4

11

пр №7

Исследование САУ с комбинированным управлением







2

1

3




2




4

12

пр №8

Исследование САУ с комбинированным управлением







2

1

3




2




4

13

пр №9

Исследование САУ с наблюдающим устройством идентификации







2

1

3




2




4

14

пр №10

Исследование САУ с наблюдающим устройством идентификации







2

1

3




4




4

15

пр №11

Изучение пакета Fuzzy Logic Toolbox системы MATLAB 7 и
его применения для проектирования систем нечеткого (фаззи) регулировании







2

1

3




2




4

16

пр №12

Программируемые логические контроллеры в АСУ ТП







2

1

3




2




4

17

пр №13

Специальные модули контроллеров АСУ ТП







2

1

3




2




4

^ Модульный контроль: форма контроля - тест; абсолютные баллы - 10




2







^ Итого по модулю:

18

9

27




22

0

36

Рубежный контроль: экз




0







^ Итого по семестру:

32

16

39




40

0

55


6 Самостоятельная работа студентов


Таблица 3 – Самостоятельная работа студентов

^ Виды учебной работы

Всего

Семестр №3

часов

баллов

часов

баллов

1

2

3

4

5

ОСРС

Подготовка к лекциям

6

-

6

-

Подготовка к практическим занятиям

28

-

28

-

Подготовка к рубежному контролю

0

-

0

-

Подготовка к модульному контролю

6

-

6

-

Итого по ОСРС

40

-

40

-

КСРС

Итого по КСРС













^ Итого по факту

40




40




Итого по плану

40

-

40

-






7 Образовательные технологии





Теоретическое обучение. Интерактивные формы обучения: групповые дискуссии, анализ практических ситуаций.

Оборудование: ПК и мультимедийный проектор.

^ 8 Оценочные средства для текущего и рубежного контроля успеваемости





Организация текущего и промежуточного контроля знаний


Формой текущего контроля знаний студентов является контроль за правильностью выполнения и оформления лабораторных и самостоятельных работ.


Формой промежуточного контроля знаний студентов является тестирование. Список основных вопросов для проведения тестирования представлен в Приложении 1.


Итоговый контроль знаний студентов


Формой итогового контроля знаний и умений студентов является зачет.


Зачет по дисциплине проводится на последней неделе учебных занятий. Студент допускается к сдаче зачета при выполнении им не менее 75% всех лабораторных и самостоятельных работ.


Критерии оценки знаний студентов


Оценка «зачтено» выставляется студенту, который:

Выполнил все лабораторные и самостоятельные работы с предоставлением письменного отчета;

Твердо знает материал программы, грамотно и логично излагает его, не допускает существенных неточностей при формулировке понятий и определений, владеет терминологией;

Устанавливает межпредметные связи;

Владеет математическим аппаратом, способен применять его к решению прикладных задач.

Оценка «незачтено» выставляется студенту, который:

Выполнил не все лабораторные и самостоятельной работы студента или не предоставил письменный отчет по ним;

Обнаруживает значительные пробелы в знании основного материала программы;

Не выполняет типовые задания или допускает принципиальные ошибки при их выполнении;

Знания и умения студента недостаточны для дальнейшей успешной учебы и профессиональной деятельности.


^ 9 Учебно-методическое, информационное и материально-техническое обеспечение учебной дисциплины (модуля)


Технические средства обучения и контроля, использование ЭВМ

Программные средства обеспечения освоения дисциплины:

Операционная система семейства Windows;

Комплекс программ Electronics Workbench версия 5.0 или выше;

Комплекс программ MICROCUP версия 5.0 или выше;

Комплекс программ MATLAB\Simulink версия 6.5 или выше.

Материальное обеспечение дисциплины

Для изучения дисциплины требуется:

аудитория для проведения лекционных занятий, имеющая необходимое количество посадочных мест (для занятий с группой из 30-40 студентов) и оснащенная оборудованием для проведения презентаций (ноутбук, проектор), а также доской;

аудитория для проведения лабораторных занятий, имеющая необходимое количество рабочих мест (для занятий с подгруппой из 10-15 студентов), оборудованная персональными компьютерами на базе процессора Intel, оснащенных необходимым системным и прикладным программным обеспечением.

10 Рекомендуемая литература

^ 10.1 Основная литература




1. Егоров А.А. Открытые технологии и промышленные АСУ.

Промышленные АСУ и контроллеры. 2003. №1

2. Норенков И.П., Автоматизированные системы управления

технологическими процессами. Вестник МГТУ. Сер.

Приборостроение. 2002.№1

3. Калядин А.Ю. Использование масштабируемой архитектуры в

АСУТП на промышленных предприятиях. Промышленные

АСУ и контроллеры. 2001. №2

4. Прикладные нечеткие системы / Пер. с япон. под ред . Т. Тэрано, К. Асаи, М. Сугено . M .: Мир, 1993 -368с.

5. Потюпкин А.Ю. Решение задачи идентификации нечетких систем // Изв.РАН . Теория и системы управления, №4, 1996.


^ 10.2 Дополнительная литература




6. Нечеткие множества и теория возможностей. Последние достижения / Под редакцией Ягера Р.Я. М. :-Радио и связь, 1986.

7. Нечеткие множества в моделях управления и искусственного интеллекта // под ред. Д.А.Поспелова, М.:Недра,1986.

8. Мишель Ж. Программируемые контроллеры: архитектура и применение. — М.: Машиностроение, 1986

9. Э. Парр. Программируемые контроллеры: руководство для инженера. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. — 516 с. ISBN 978-5-94774-340-1

10. Петров И. В. Программируемые контроллеры. Стандартные языки и приемы прикладного проектирования / Под ред. проф. В. П. Дьяконова. — М.: СОЛОН-Пресс, 2004. — 256 c. ISBN 5-98003-079-4

11.Денисенко В. В. Компьютерное управление технологическим процессом, экспериментом, оборудованием. — М: Горячая Линия-Телеком, 2009. — 608 с. ISBN 978-5-9912-0060-8

12.Минаев И.Г. Программируемые логические контроллеры. Практическое руководство для начинающего инженера. /И.Г. Минаев, В.В. Самойленко - Ставрополь: АГРУС, 2009. - 100 с. ISBN 978-5-9596-0609-1

13. Минаев И.Г. Программируемые логические контроллеры в автоматизированных системах управления / И.Г. Минаев, В.М. Шарапов,





Скачать 234,68 Kb.
Дата конвертации07.11.2013
Размер234,68 Kb.
ТипРабочая программа
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rud.exdat.com


База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2012
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Документы