Аннотация дисциплины вариативной части цикла «МАТЕМАТИЧЕСКИЙ и ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНЫЙ ЦИКЛ»

Форма 2
Аннотация дисциплины
вариативной части цикла
«МАТЕМАТИЧЕСКИЙ и ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНЫЙ ЦИКЛ»
Аннотация примерной программы учебной дисциплины
Б2.3.02.01 «Компьютерные технологии»
наименование дисциплины
1. Цели и задачи дисциплины.
Цели дисциплины:
Целью дисциплины является ознакомление студентов с методологией научного
познания при использовании методов моделирования на примерах изучения различных
подходов и особенностей математического моделирования элементов современного
электрооборудования и автоматики.
Задачи дисциплины:
Изучение дисциплины предполагает освоение приемов и методов моделирования
электромеханических систем, а также развитие практических навыков моделирования
различных судовых электромеханических систем.
2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование у
обучаемого следующих компетенций:
- способности и готовности использовать компьютерные технологии, в том числе
современные средства компьютерной графики, в своей предметной области (ПК-1);
- способности формировать законченное представление о принятых решениях и
полученных результатах в виде отчета с его публикацией (публичной защитой) (ПК-7);
- способности разрабатывать простые конструкции электроэнергетических и
электротехнических объектов (ПК-9);
- готовности использовать информационные технологии в своей предметной области
(ПК-10);
- способности использовать технические средства для измерения основных
параметров электроэнергетических и электротехнических объектов и систем и
происходящих в них процессов (ПК-18);
- способности использовать нормативные документы по качеству, стандартизации и
сертификации электроэнергетических и электротехнических объектов, элементы
экономического анализа в практической деятельности (ПК-20).
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:
 основные
виды
моделирования,
используемые
при
исследовании
электромеханических систем;
 особенности, достоинства и недостатки аналогового, алгоритмического и
гибридного моделирования;
 основные этапы решения задач исследования систем автоматики методами
структурного моделирования;
 особенности моделирования различных элементов и систем;
 основные программные продукты, используемые для анализа, синтеза и при
моделировании и синтезе автоматизированных электромеханических систем.
Уметь:
 составлять математические модели в форме, удобной для моделирования на
ЭВМ различных элементов систем автоматики и электропривода;
 выполнять этапы подготовки и решения задач исследования систем автоматики
и электроприводов, в том числе с использованием пакетов прикладных программ;
 правильно оценивать результаты решения задач исследования электроприводов
и энергетических установок.
Приобрести навыки:
 исследования
автоматизированных
электромеханических
систем
с
использованием средств вычислительной техники;
 решения задач анализа и синтеза электромеханических систем и комплексов с
использованием современных средств вычислительной техники и соответствующего
программного обеспечения.
Владеть:
- навыками исследования автоматизированных электромеханических систем
электроприводов с использованием средств вычислительной техники;
- методами решения задач анализа и синтеза электромеханических систем и
комплексов с использованием современных средств вычислительной техники и
соответствующего программного обеспечения.
3. Содержание дисциплины. Основные разделы.
ТЕМА 1.
Основные понятия, определения, возможности и виды
моделирования технических устройств и систем.
Общие сведения о моделировании технических объектов и систем. Характеристика
объектов моделирования. Требования, предъявляемые к математическим моделям.
Классификация математических моделей. Формы представления математических
моделей. Метод переменных состояний. Взаимосвязь векторно-матричной формы
описания объекта с его передаточной функцией. Математические модели механических
систем электроприводов. Математическая модель механической части электропривода в
абсолютных единицах. Методика направленного нормирования структурных схем.
Сетевые технологии. Виды компьютерных сетей. Принципы формирования
промышленных сетей межуровнего обмена данными. Сетевой протокол TCP IP. Способы
настройки промышленной сети.
ТЕМА 2.
Математическое моделирование элементов систем автоматики.
Возможности, преимущества и недостатки аналогового, алгоритмического и
гибридного моделирования судовых автоматизированных электроприводов. Основные
методы, этапы и особенности моделирования на ЭВМ электроприводов, математическое
описание которых представлено в виде дифференциальных уравнений. Основные методы,
этапы и особенности моделирования на ЭВМ электроприводов, математическое описание
которых представлено в виде структурных схем. Общая характеристика структурного
моделирования, его особенности, преимущества и недостатки метода.
ТЕМА 3.
Моделирование на ЭВМ элементов систем автоматики.
Понятие о численном интегрировании дифференциальных уравнений. Источники
погрешностей численных методов интегрирования уравнений. Контроль и оценка
точности моделирования. Обзор программных средств, используемых при моделировании
электромеханических систем. Преимущества и недостатки пакетов прикладных программ.
Пакет моделирования MatLab. Работа с MatLab с использованием пакетов прикладных
программ Control System Toolbox и Simulink. Использование пакетов Control System
Toolbox и Simulink при разработке, исследовании и моделировании элементов и систем
судового автоматизированного электропривода.
ТЕМА 4.
Особенности математического описания и моделирования
элементов автоматизированных электроприводов.
Математическое описание силовых взаимодействий в электромеханических
системах. Математические модели элементов систем управления электроприводов.
Способы получения обобщенных математических моделей электромеханических систем.
Учет и определение эквивалентных параметров элементов электромеханических систем.
Особенности моделирования уравнений движений электроприводов при постоянном
моменте инерции и различных законах изменения статического момента. Моделирование
механизмов при изменяющемся моменте инерции электропривода. Особенности
математического описания и моделирования двухмассовых механических систем с учетом
люфта в передачах и их упругих деформаций.