1. Цели и задачи дисциплины, ее место в системе подготовки аспиранта, требования к уровню освоения содержания дисциплины




Скачать 121.96 Kb.
Название1. Цели и задачи дисциплины, ее место в системе подготовки аспиранта, требования к уровню освоения содержания дисциплины
Дата09.11.2012
Размер121.96 Kb.
ТипДокументы





1. Цели и задачи дисциплины, ее место в системе подготовки аспиранта, требования к уровню освоения содержания дисциплины


1.1. Цели и задачи изучения дисциплины

Цель изучения дисциплины – формирование у аспирантов углубленных профессиональных знаний о принципах построения систем управления электроприводов.


Задачи дисциплины:

  • расширить у аспирантов кругозор в области систем управления современными электроприводами;

  • определить текущее состояние, и тенденции развития, аппаратной части систем управления электроприводов;

  • сформировать у аспирантов навыки разработки алгоритмов управления для систем управления электроприводов;

  • подготовить аспирантов к применению полученных знаний при проектировании систем управления электроприводов.


1.2. Требования к уровню подготовки аспиранта, завершившего изучение данной дисциплины

Аспиранты, завершившие изучение данной дисциплины, должны:

  • иметь представление: об истории развития, современного состояния и тенденций развития систем управления электроприводов;

  • знать: принципы построения электроприводов постоянного тока, асинхронных и синхронных электроприводов; особенности аппаратной реализации систем управления электроприводов; основные методы синтеза алгоритмов управления для систем управления электроприводов; закономерности протекания процессов в электрических машинах при управлении их состоянием;

  • уметь: формировать структуры и проводить расчеты аппаратной части систем управления электроприводов постоянного и переменного тока; осуществлять синтез алгоритмов управления для систем управления электроприводов; анализировать процессы, протекающие в электрических двигателях при управлении их состоянием; настраивать системы управления электроприводов.


1.3.Связь с предшествующими дисциплинами

Курс предполагает наличие у аспирантов знаний по теоретическим основам электротехники, электрическим машинам, физическим основам электроники, преобразовательной техники, микропроцессорной техники, теории электропривода, системы управления электроприводов в объеме программы высшего профессионального образования.

1.4.Связь с последующими дисциплинами

Знания и навыки, полученные аспирантами при изучении данного курса, необходимы при подготовке и написании диссертации по специальности 05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы.


2. Содержание дисциплины


2.1. Объем дисциплины и виды учебной работы (в часах и зачетных единицах)

Форма обучения (вид отчетности)

1-3 годы аспирантуры; вид отчетности – экзамен кандидатского минимума.

Вид учебной работы


Объем часов / зачетных единиц

Трудоемкость изучения дисциплины


108 / 3

Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)

1

в том числе:




лекции

36/1

семинары

0

практические занятия

0

Самостоятельная работа аспиранта (всего)

72/2

в том числе:




Подготовка к практическим занятиям

0

Подготовка реферата

0

Подготовка эссе

0

Изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку

72/2



2.2. Разделы дисциплины и виды занятий



п/п

Название раздела
дисциплины


Объем часов / зачетных единиц

лекции

семинары

практические занятия

самостоят. работа



















1

Современное состояние систем управления электроприводов

2

0

0

4

2

Системы управления электроприводами постоянного тока

0

0

0

8

3.

Системы управления асинхронными электроприводами

6

0

0

6

4.

Системы управления электроприводами на базе синхронных машин

4

0

0

4

5

Основы бездатчикового управления электроприводами

4

0

0

12

6

Градиентное управление электроприводами

4

0

0

6

7

Общие принципы управления процессом электромеханического преобразования энергии

6

0

0

12

8

Управление механическими координатами электроприводов

6

0

0

12

9

Перспективные направления развития систем управления электроприводов

4

0

0

8




Итого:

36

0

0

72


2.3. Лекционный курс.

Тема 1. Современное состояние систем управления электроприводов.

История развития систем управления электроприводов. Принципы построения систем управления электроприводов постоянного тока. Принципы построения систем управления электроприводов переменного тока. Техническая реализация систем управления электроприводов.

Тема 3. Системы управления асинхронными электроприводами

Автономные инверторы напряжения, автономные инверторы тока, многоуровневые инверторы, непосредственные преобразователи частоты, каскадные схемы управления асинхронными двигателями, синхронизированные асинхронные машины, векторное управление синхронным двигателем, способы полеориентирования, прямое управление моментом асинхронного двигателя.

Тема 4. Системы управления на базе синхронных машин

Вентильный двигатель, бесколлектроная машина постоянного тока, частотное управление синхронным двигателем, синхронные двигатели с постоянными магнитами, полеориентированное управление синхронным двигателем, прямое управление моментом синхронного двигателя.

Тема 5. Основы бездатчикового управления электроприводами

Классические модели оценки магнитного состояния двигателя, адаптивные системы с эталонной моделью для оценки угловой скорости, применение фильтра Калмана для оценки состояния электроприводов, КИХ фильтры в системах управления электроприводов, нейронные сети в задачах управления электроприводов с неопределенными параметрами.

Тема 6. Градиентное управление электроприводами

Алгоритм скоростного градиента, синтез систем градиентного управления асинхронными двигателями, синтез систем градиентного управления синхронными двигателями с постоянными магнитами, упрощенный алгоритм скоростного градиента, особенности настройки регуляторов, сравнительные характеристики интегрального и пропорционально-интегрального регуляторов.

Тема 7. Общие принципы управления процессом электромеханического преобразования энергии

Основные регулируемые координаты электромеханических преобразований энергии, условия формирования знака производной момента, условия формирования знака производной потокосцепления, обобщенный алгоритм управления процессом электромеханического преобразования энергии, варианты использования обобщенного алгоритма управления к различным типом двигателей.

Тема 8. Управление механическими координатами электроприводов

Безынерционный источник момента, математическое описание механических систем с упругими связями, синергетическая теория управления, активное гашение упругих колебаний в механических системах, сдвоенный двигатель, особенности регулирования скорости при активном гашении упругих колебаний.

Тема 9. Перспективные направления развития систем управления электроприводов

Тенденции развития систем управления электроприводов, увеличение производительности микроконтроллеров и частоты коммутации силовых ключей, используемых в электроприводах, проблема бездатчикового управления асинхронным электроприводом на пониженных скоростях, бесконтактные электроприводы.

.

2.4. Практические (семинарские) занятия – не предусмотрены.


3. Организация текущего и промежуточного контроля знаний


3.1. Контрольные работы – не предусмотрены.

3.2. Список вопросов для промежуточного тестирования – не предусмотрено.

3.3. Самостоятельная работа

Изучение учебного материала, перенесенного с аудиторных занятий на самостоятельную проработку.

Выявление информационных ресурсов в научных библиотеках и сети Internet по следующим направлениям:

  • библиография источников российских и зарубежных по вопросам построения систем управления электроприводов;

  • публикации (в том числе электронные) источников по системам управления электроприводов;

  • научно-техническая литература по актуальным вопросам и перспективным разработкам в области систем управления электроприводов.

Конспектирование и реферирование первоисточников и научно-исследовательской литературы по тематическим блокам.

3.3.1. Поддержка самостоятельной работы:

Список литературы и источников для обязательного прочтения:

  1. Полнотекстовые базы данных и ресурсы, доступ к которым обеспечен из электронной сети КузГТУ (сайт научной библиотеки КузГТУ, URL: http:// http://library.kuzstu.ru);

  2. Электронная библиотека диссертаций РГБ http://diss.rsl.ru;

  3. Научная электронная библиотека (elibrary) http://elibrary.ru;

  4. Институт инженеров по электротехнике и электронике http://www.ieee.org.

3.3.2. Тематика рефератов – не предусмотрены.

Итоговый контроль проводится в виде экзамена кандидатского минимума.

Вопросы экзамена кандидатского минимума

  1. История развития систем управления электроприводов.

  2. Принципы построения систем управления электроприводов постоянного тока.

  3. Принципы построения систем управления электроприводов переменного тока.

  4. Структура и принцип работы автономных инверторов напряжения, многоуровневые инверторы.

  5. Структура и принцип работы автономных инверторов тока.

  6. Структура и принцип работы непосредственных преобразователей частоты.

  7. Системы управления каскадных систем на базе асинхронных электродвигателей с фазным ротором.

  8. Основные положения векторного управления асинхронным электродвигателем.

  9. Способы полеориентирования в векторном уцправлении.

  10. Основные положения векторного управления синхронным электродвигателем.

  11. Теоретические основы прямого управления моментом асинхронного двигателя.

  12. Принцип действия вентельных двигателей.

  13. Структура бесколлектроной машины постоянного тока.

  14. Особенности частотного управления синхронным электродвигателем.

  15. Достоинства и недостатки синхронных двигателей с постоянными магнитами.

  16. Теоретические основы полеориентированного управления синхронным электродвигателем.

  17. Теоретические основы прямого управления моментом синхронного двигателя.

  18. Классические модели оценки магнитного состояния двигателя.

  19. Бездатчиковые адаптивные системы управления асинхронным электродвигателем с эталонной моделью.

  20. Достоинства и недостатки фильтра Калмана как инструмента оценки состояния электроприводов.

  21. КИХ фильтры в системах управления электроприводов.

  22. Нейронные сети в задачах управления электроприводов с неопределенными параметрами.

  23. Синтез систем градиентного управления асинхронными двигателями.

  24. синтез систем градиентного управления синхронными двигателями с постоянными магнитами.

  25. Особенности настройки регуляторов электроприводов с градиентным управлением моментом.

  26. Условия формирования знака производной электромагнитного момента.

  27. Условия формирования знака производной модуля вектора потокосцепления статора.

  28. Обобщенный алгоритм управления процессом электромеханического преобразования энергии.

  29. Использования обобщенного алгоритма для управления состоянием асинхронного двигателя.

  30. Использования обобщенного алгоритма для управления состоянием синхронного двигателя с постоянными магнитами.

  31. Безынерционный источник момента и требования к его реализации.

  32. Математические модели механических систем с упругими связями.

  33. Алгоритмы управления для активного гашения упругих колебаний в механических системах.

  34. Конструкция и область применения сдвоенного двигателя.

  35. Особенности регулирования скорости при активном гашении упругих колебаний.

  36. Перспективные направления развития систем управления электроприводов.


4. Технические средства обучения и контроля, использование ЭВМ (Перечень обучающих, контролирующих и расчетных программ, диафильмов, слайдфильмов, кино- и телефильмов).


Пакет прикладных программ ScicosLab, Scocos. Свободное программное обеспечение, в рамках которого кафедрой электропривода и автоматизации разработаны моделирующие программы для лабораторных работ.

КузГТУ обеспечен необходимым комплектом лицензионного программного обеспечения.


5.Активные методы обучения (деловые игры, научные проекты)

не предусмотрены.


6. Материальное обеспечение дисциплины (Современные приборы, установки (стенды), необходимость специализированных лабораторий и классов)

Для проведения лекций используется мультимедийный проектор. Лабораторные занятия проводятся в компьютерном классе, а. 3408, оборудованном 11 компьютерами с выходом в сеть internet.


7. Литература

7.1. Основная

  1. Ильинский, Н. Ф. Электропривод: энерго- и ресурсосбережение : учеб. пособие для вузов / Н. Ф. Ильинский. – М. : Академия, 2008. – 208 c

  2. Фираго, Б. И. Теория электропривода : учеб. пособие / Б.И. Фираго, Л.Б. Павлячик. – Изд. 2-е. - Минск : Техноперспектива, 2007. – 585 с.


7.2. Дополнительная

3. Терехов В. М. Системы управления электроприводов : учебник для вузов / В. М. Терехов, О. И. Осипов. – 2-е изд., стер. - М. : Академия, 2006. – 304 с.

    1. Усынин Ю. С. Системы управления электроприводов : учеб. пособие. – 2-е изд., перераб. и доп. – Челябинск : Изд-во ЮУрГУ, 2004. – 328 с.

    2. Чиликин М. Г. Общий курс электропривода : учеб. для вузов. – 6-е изд., перераб. и доп. / М. Г. Чиликин, А. С. Сандлер. – М. : Энергоиздат, 1981. – 576 с.

    3. Терехов В. М. Элементы автоматизированного электропривода : учеб. для вузов. – М. : Энергоатомиздат, 1987. – 224 с.

    4. Ключев В. И. Теория электропривода : учеб. для вузов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 2001. – 704 с.

    5. Москаленко В. В. Автоматизированный электропривод. – М. : Энергоатомиздат, 1986. – 416 с.

    6. Панкратов В. В. Векторное управление асинхронными электроприводами : учеб. пособие. – Новосибирск : Изд-во НГТУ, 1999. – 66 с.

    7. Башарин А. В. Управление электроприводами : учеб. пособие для вузов / А. В. Башарин, В. А. Новиков, Г. Г. Соколовский. – Л. : Энергоиздат, 1982. – 392 с.

    8. Эйкхофф П. Основы идентификации систем управления. Оценивание параметров и состояния / П. Эйкхофф ; пер. с англ. В. А. Лотоцкого, А. С. Манделя. – М. : Мир, 1975. – 687 с.

    9. Соколовский Г. Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием : учеб. для вузов. – М. : Академия, 2006. – 272 с.


ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ В РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЕ

за ___________/___________ учебный год


В рабочую программу курса ОД.А.051, «Системы управления электроприводов (специальные главы)», цикл ОД.А.051 «Дисциплины по выбору» основной образовательной программы подготовки аспиранта по отрасли Технические науки, специальность 05.09.03 – Электротехничиские комплексы и системы, вносятся следующие дополнения и изменения:

Похожие:

1. Цели и задачи дисциплины, ее место в системе подготовки аспиранта, требования к уровню освоения содержания дисциплины iconПодготовить аспирантов к применению полученных знаний при осуществлении конкретных научных исследований. Требования к уровню подготовки аспиранта, завершившего изучение данной дисциплины
Цели и задачи дисциплины, ее место в системе подготовки аспиранта, требования к уровню освоения содержания дисциплины
1. Цели и задачи дисциплины, ее место в системе подготовки аспиранта, требования к уровню освоения содержания дисциплины iconЗадачами изучения дисциплины являются следующие
Цели и задачи дисциплины, ее место в системе подготовки аспиранта, требования к уровню освоения содержания дисциплины
1. Цели и задачи дисциплины, ее место в системе подготовки аспиранта, требования к уровню освоения содержания дисциплины iconВид учебной работы
Цели и задачи дисциплины, ее место в системе подготовки аспиранта, требования к уровню освоения содержания дисциплины
1. Цели и задачи дисциплины, ее место в системе подготовки аспиранта, требования к уровню освоения содержания дисциплины iconВид учебной работы Объем часов / зачетных единиц Трудоемкость изучения дисциплины
Цели и задачи дисциплины, ее место в системе подготовки аспиранта, требования к уровню освоения содержания дисциплины
1. Цели и задачи дисциплины, ее место в системе подготовки аспиранта, требования к уровню освоения содержания дисциплины iconВид учебной работы Объем часов / зачетных единиц Трудоемкость изучения дисциплины
Цели и задачи дисциплины, ее место в системе подготовки аспиранта, требования к уровню освоения содержания дисциплины
1. Цели и задачи дисциплины, ее место в системе подготовки аспиранта, требования к уровню освоения содержания дисциплины iconЗакономерностях разделения минералов на основе различия их физических и химических свойствах, о процессах обезвоживания, окомкования и складирования минеральных продуктов и отходов обогащения; знать
Цели и задачи дисциплины, ее место в системе подготовки аспиранта, требования к уровню освоения содержания дисциплины
1. Цели и задачи дисциплины, ее место в системе подготовки аспиранта, требования к уровню освоения содержания дисциплины icon1. Цели и задачи дисциплины, ее место в системе подготовки аспиранта, требования к уровню освоения содержания дисциплины
Цель изучения дисциплины – получение знаний о методологических принципах исследования влияния параметров технологических процессов...
1. Цели и задачи дисциплины, ее место в системе подготовки аспиранта, требования к уровню освоения содержания дисциплины icon1. Цели и задачи дисциплины, ее место в системе подготовки аспиранта, требования к уровню освоения содержания дисциплины
Высшей аттестационной комиссии Министерства в связи с утверждением приказом Минобрнауки России от 25 февраля 2009 г. N 59 Номенклатуры...
1. Цели и задачи дисциплины, ее место в системе подготовки аспиранта, требования к уровню освоения содержания дисциплины icon1. Цели и задачи программы-минимум, ее место в системе подготовки аспиранта, требования к уровню освоения содержания дисциплины
Формирование у аспирантов углубленных профессиональных знаний о технологиях при добычи полезных ископаемых подземным способом
1. Цели и задачи дисциплины, ее место в системе подготовки аспиранта, требования к уровню освоения содержания дисциплины icon1. Цели и задачи дисциплины, ее место в системе подготовки аспиранта, требования к уровню освоения содержания дисциплины
Цель изучения дисциплины – формирование у аспирантов углубленных профессиональных знаний важнейших фундаментальных законов механики...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница