Высшего профессионального образования «московский энергетический институт (технический университет)» в г. Смоленске кафедра электромеханические системы




Скачать 100.57 Kb.
НазваниеВысшего профессионального образования «московский энергетический институт (технический университет)» в г. Смоленске кафедра электромеханические системы
Дата публикации18.11.2013
Размер100.57 Kb.
ТипПрограмма
uchebilka.ru > Математика > Программа
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Филиал ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)»


в г. Смоленске

КАФЕДРА ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

Направление

подготовки бакалавров: 140600 - Электротехника, электромеханика и электротехнологии

УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ



математическое моделирование




Индекс дисциплины по Учебному плану

ЕН.Р.02.б

По Госстандарту

отсутствует







Часы (всего) по Учебному плану

79

По Госстандарту

отсутствует

2010 год
Цели и задачи дисциплины, её место в учебном процессе
^ Цель преподавания дисциплины

Целью дисциплины является изучение методов математического моделирования современного электропривода как сложной электромеханической системы и ее основных элементов в динамических режимах. Целью преподавания дисциплины является: получение студентами знаний, необходимых для последующего изучения специальных дисциплин; освоения методики составления математического описания различных систем электроприводов с целью исследования процессов электромеханического преобразования энергии; получения практических навыков лабораторных исследований.

^ Задачи изучения дисциплины
Предметом изучения данной дисциплины являются математические модели автоматизированного электропривода и отдельных его элементов на основе:

  • систематического использования методов теории автоматического регулирования для исследования статических и динамических режимов нелинейных и линейных динамических звеньев электромеханических систем.

Программа изучения дисциплины должна обеспечить приобретение знаний, умений и навыков в соответствии с государственным образовательным стандартом.

В результате изучения дисциплины студент должен:

  • знать общие положения метода моделирования, виды моделей и способов моделирования, характер протекания статических и динамических процессов в как в отдельных элементах, так и во всей электромеханической системе в целом - как теоретическую основу для последующего изучения специальных дисциплин;

  • уметь объяснять характер процессов и зависимостей, рассмотренных в курсе, анализировать влияние изменения параметров на работу моделируемых элементов, пользуясь для этого важнейшими математическими соотношениями и передаточными функциями;

  • научиться использовать обширный справочный материал при решении инженерно-технических задач;

  • иметь навыки работы с лабораторным электрооборудованием и приборами измерительной техники, проводить измерения электрических и механических величин, обрабатывать результаты измерений и оформлять протоколы с применением компьютерной техники.


Содержание программы "Математическое моделирование"

Учебный план 2002 года

Лекции ( 36 часа)

7 семестр

Лабораторные работы (_ 18 часов)

7 семестр

Расчетные задания ( - часов сам. работы)

_- семестр

Зачет

7 семестр

Экзамен

7 семестр

Обьем самостоятельной работы по учебному плану ( 25 час)







  1. I.Содержание лекций

  2. 7 семестр

1.1. Вводная лекция (2 часа).

Общие сведения о моделировании. Оригинал как объект изучения и модель как искусственный специально создаваемый объект, находящийся в определенном соответствии с оригиналом. Примеры. Виды моделей - наглядные, символьные, физические, математические и т.д. Примеры.

^ 1.2. Аналоговый вычислительный комплекс (2 часа).

Назначение и отличительные особенности аналогового вычисли­тельного комплекса АВК-31. Состав блоков, конструкция, режимы ра­боты комплекса.

^ 1.3. Операционный усилитель (2 часа).

Свойства операционного усилителя (ОУ). Математические операции, выполняемые ОУ.

1.4. Программирование на АВМ. (2 часа).

Этапы. Масштабирование. Подготовка к решению систем уравнений. Пример. Моделирование типовых звеньев. Пропорциональное, интегрирующее, дифференцирующее, инерционное, колебательное звенья. Примеры.

^ 1.5. Воспроизведение нелинейных зависимостей (4 часа).

Диодный элемент. Моделирование нелинейностей произвольного вида. Моделирование типовых нелинейных зависимостей. Характеристики "зона нечувствительности", "ограничение" и др. Методика настройки диодных элементов.

^ 1.6. Моделирование механической части электропривода. (4 часа).

Учет наличия вязкого трения и зазоров кинематических цепей. Методы проверки правильности работы модели. Модели статических нагрузок в электроприводах. Моделирование функций времени. Синусоидальные, пилообразные, ступенчатые сигналы.

^ 1.7. Моделирование двигателя постоянного тока. (8 часов).

Моделирование двигателя постоянного тока с неизменным потоком возбуждения. Настройка и анализ моделей якорной цепи двигателя и его механической части. Динамические характеристики. Аналоговое моделирование процессов при реостатном управлении двигателя постоянного тока независимого возбуждения.

Моделирование двигателя постоянного тока при регулировании потока возбуждения. Линеаризация. Особенности моделирования при ступенчатом ослаблении поля введением дополнительного активного сопротивления и плавным изменением потока с использованием преобразователя в цепи возбуждения двигателя.

^ 1.8. Моделирование асинхронного двигателя (4 часа).

Моделирование механических переходных процессов асинхронного двигателя. Учет универсальной статической характеристики. Учет электромагнитной инерции двигателя. Обоснование выбора системы координат. Моделирование асинхронного двигателя в осях x,y .

^ 1.9. Моделирование электропривода с шаговым двигателем. (2 часа).

Угловая характеристика. Модель шагового двигателя и устройства управления.

1.10. Моделирование преобразователей. (2 часа).

Тиристорный преобразователь. Структура. Допущения. Учет работы в режиме прерывистых токов. Широтно-импульсный преобразователь. Анализ временных диаграмм и работы узлов модели.

^ 1.11. Моделирование элементов систем автоматического управления ЭП. (4 часа).

Пропорциональный регулятор с ограничением, ПИ-регулятор, релейный регулятор, задатчик интенсивности.

^ II. Названия лабораторных работ

7 семестр

Во время лабораторных занятий продолжительностью по 2 часа выполняются следующие работы:

  • лаб. работа № 1 «Моделирование типовых динамических звеньев» (6 часов).

  • лаб. работа № 2 «Моделирование типовых нелинейных зависимостей» (6 часов).

  • Лаб. работа № 3 «Моделирование двигателя постоянного тока независимого возбуждения» (4 часа).

Перед выполнением лабораторных работ проводится вводное занятие (2 часа), где изучаются мероприятия по охране труда и технике безопасности в лаборатории, методика проведения лабораторных занятий, и в конце семестра назначается дополнительная защита последних лабораторных работ (2 часа).

^ III. Использование информационных технологий при изучении дисциплины

III.1. Лекции

7 семестр

Объем обучения с применением информационных технологий - не планируется

III.2. Практические занятия

Объем обучения с применением информационных технологий

Практические занятия не предусмотрены учебным планом

III.3. Лабораторные работы

Объем обучения с применением информационных технологий - не планируется

III.4. Расчетные задания, рефераты

Не планируется

III.5. Курсовые проекты / работы

Курсовые проекты не предусмотрены учебным планом.

^ IV. Контроль и оценка качества изучения дисциплины

IV.1. Лекции и практические занятия

Контрольные работы:

  1. Модели типовых динамических звеньев.

  2. Модели типовых нелинейных звеньев.

2 контрольные работы оцениваются по пятибалльной системе.

^ IV. 2. Лабораторные работы

3 оценки (защиты) лабораторных работ по пятибалльной шкале.

IV. 3. Расчетные задания, рефераты

Не планируется

IV. 4. Методика определения итоговой зачетной оценки практических знаний студента: среднеарифметическая оценка по п.п. IV.1, IV.2

^ V. Итоговый контроль теоретических и практических знаний студента в сессии

  • зачет (по вопросам методических указаний лабораторных работ);

  • экзамен по учебному плану.

В приложение к диплому выносится оценка за 7 семестр
^ VI. Литература

VI. 1. Учебники



п/п

Автор(ы), название, место издания, издательство, год издания, вид и

характеристика иных информационных ресурсов

Кол-во

в библ.

1.

Ключев В.И. Теория электропривода: Учеб. для вузов. - 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1998.- 704 с.: ил.

10

2.

Веников В.А., Веников Г.В. Теория подобия и моделирования Учеб. для вузов. - М.: Высш.шк., 1984.

32

^ VI.2. Учебные пособия

1.

Моделирование систем: Учеб. пособие для студентов вузов/ Б.Я. Советов, С.А. Яковлев.- 3-е изд; перераб. и доп: М. Высш. шк., 2001. – 342 с.

15

^ VI.3. Описания лабораторных работ

1.

Ёшкин В.Н. Моделирование типовых звеньев и элементов электропривода. Лаб. практикум. Учеб. пособие по курсу "Моделирование в технике". – Смоленск: СФ МЭИ, 2001. – 28 с.

38

^ VI.4. Технические и профессиональные справочники

1.

Справочник по электрическим машинам: В 2 т. /Под общ. Ред. И.П. Копылова и Б.К. Клокова, т. 1. М.: Энергоатомиздат, 1988.-456 с.

44

2.

Справочник по автоматизированному электроприводу Под ред. В.А. Елисеева и А.В. Шинянского. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 616 с., ил.

47

3.

Электротехнический справочник: В 4 -х т., Т.4. Использование электрической энергии./Под общей ред. В.Г. Герасимова и др.–9 изд., стер.– М.: Изд. МЭИ, 2004.– 696 с.

4

^ VI.5. CD - носители информации по дисциплине отсутствуют


Программу составил:




к.т.н., доцент В.Н. Ёшкин






УТВЕРЖДАЮ




Зав. кафедрой







«Электромеханические системы»




к.т.н. профессор Г.И. Бояринов




Учебная программа дисциплины

рассмотрена и утверждена на заседании кафедры ЭМС________________протокол № _______


Приложение 1.

^ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ ПО математическому моделированию
Общие сведения о моделировании. Оригинал как объект изучения и модель как искусственный специально создаваемый объект, находящийся в определенном соответствии с оригиналом. Примеры. Виды моделей - наглядные, символьные, физические, математические и т.д. Примеры.

Назначение и отличительные особенности аналогового вычисли­тельного комплекса АВК-31. Состав блоков, конструкция, режимы ра­боты комплекса.

Свойства операционного усилителя (ОУ). Математические операции, выполняемые ОУ.

Этапы. Масштабирование. Подготовка к решению систем уравнений. Пример. Моделирование типовых звеньев. Пропорциональное, интегрирующее, дифференцирующее, инерционное, колебательное звенья. Примеры.

Диодный элемент. Моделирование нелинейностей произвольного вида. Моделирование типовых нелинейных зависимостей. Характеристики "зона нечувствительности", "ограничение" и др. Методика настройки диодных элементов.

Учет наличия вязкого трения и зазоров кинематических цепей. Методы проверки правильности работы модели. Модели статических нагрузок в электроприводах. Моделирование функций времени. Синусоидальные, пилообразные, ступенчатые сигналы.

Моделирование двигателя постоянного тока с неизменным потоком возбуждения. Настройка и анализ моделей якорной цепи двигателя и его механической части. Динамические характеристики. Аналоговое моделирование процессов при реостатном управлении двигателя постоянного тока независимого возбуждения.

Моделирование двигателя постоянного тока при регулировании потока возбуждения. Линеаризация. Особенности моделирования при ступенчатом ослаблении поля введением дополнительного активного сопротивления и плавным изменением потока с использованием преобразователя в цепи возбуждения двигателя.

Моделирование механических переходных процессов асинхронного двигателя. Учет универсальной статической характеристики. Учет электромагнитной инерции двигателя. Обоснование выбора системы координат. Моделирование асинхронного двигателя в осях x,y .

Угловая характеристика. Модель шагового двигателя и устройства управления.

Тиристорный преобразователь. Структура. Допущения. Учет работы в режиме прерывистых токов. Широтно-импульсный преобразователь. Анализ временных диаграмм и работы узлов модели. Пропорциональный регулятор с ограничением, ПИ-регулятор, релейный регулятор, задатчик интенсивности.

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Высшего профессионального образования «московский энергетический институт (технический университет)» в г. Смоленске кафедра электромеханические системы iconВысшего профессионального образования «московский энергетический...
Направление подготовки: 140600 -электротехника, электромеханика и электротехнологии

Высшего профессионального образования «московский энергетический институт (технический университет)» в г. Смоленске кафедра электромеханические системы iconВысшего профессионального образования «московский энергетический...
Направление подготовки: 140600 -электротехника, электромеханика и электротехнологии

Высшего профессионального образования «московский энергетический институт (технический университет)» в г. Смоленске кафедра электромеханические системы iconВысшего профессионального образования «московский энергетический...
Специальность: 140604 – Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов

Высшего профессионального образования «московский энергетический институт (технический университет)» в г. Смоленске кафедра электромеханические системы iconВысшего профессионального образования «московский энергетический...
Цели и задачи дисциплины «Программируемые контроллеры», её место в учебном процессе

Высшего профессионального образования «московский энергетический институт (технический университет)» в г. Смоленске кафедра электромеханические системы iconВысшего профессионального образования «московский энергетический...
Программа изучения дисциплины обеспечивает приобретение знаний, умений и навыков в соответствии с государственным образовательным...

Высшего профессионального образования «московский энергетический институт (технический университет)» в г. Смоленске кафедра электромеханические системы iconВысшего профессионального образования «московский энергетический...
Предметом изучения данной дисциплины являются следующие составляющие теории надежности электрических машин и систем управления

Высшего профессионального образования «московский энергетический институт (технический университет)» в г. Смоленске кафедра электромеханические системы iconВысшего профессионального образования «московский энергетический...
Функции цели и факторы в эксперименте. Приемы сокращения числа факторов без потери информации. Анализ размерностей

Высшего профессионального образования «московский энергетический институт (технический университет)» в г. Смоленске кафедра электромеханические системы iconВысшего профессионального образования «московский энергетический...
Тп-д, так и регулируемых приводов переменного тока, рассмотрение схемотехнических решений для аппаратной реализации основных узлов...

Высшего профессионального образования «московский энергетический институт (технический университет)» в г. Смоленске кафедра электромеханические системы iconВысшего профессионального образования «московский энергетический...
Целью преподавания дисциплины является приобретение знаний по способам управления движением и методам построения, расчету и наладке...

Высшего профессионального образования «московский энергетический институт (технический университет)» в г. Смоленске кафедра электромеханические системы iconВысшего профессионального образования «московский энергетический...
Целью преподавания дисциплины является приобретение знаний по способам управления движением и методам построения, расчету и наладке...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
uchebilka.ru
Главная страница


<