МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ (ИЭТ)

___________________________________________________________________________________________________________

Направление подготовки: 140400 Электроэнергетика и электротехника

Профиль(и) подготовки: Электрический транспорт

Квалификация (степень) выпускника: магистр

Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«Микропроцессорная и компьютерная техника в электрооборудовании транспортных средств»

Цикл:

профессиональный

Часть цикла:

базовая/вариативная

№ дисциплины по учебному плану:

ИЭТ; М2.6

Часов (всего) по учебному плану:

108

Трудоемкость в зачетных единицах:

3

1 семестр

Лекции

36 час

1 семестр

Практические занятия

Лабораторные работы

18 час

1 семестр

Расчетные задания, рефераты

18 час самостоят. работы

1 семестр

Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)

36 час

Экзамены

нет

Курсовые проекты (работы)

нет

Москва - 2010

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

·  совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1);

·  самостоятельно обучаться новым методам исследования, изменять научно-производственный профиль своей профессиональной деятельности (ОК-2);

·  находить творческие решения профессиональных задач (ПК-4);

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

·  формулировать технические задания, разрабатывать и использовать средства автоматизации (ПК-10);

·  выбирать серийное и проектировать новое электротехническое оборудование (ПК-15);

·  понимать современные проблемы проектирования электротехнических изделий (ПК-17);

·  выполнять исследования для решения научно-исследовательских и производственных задач с использованием современной аппаратуры и методов исследования в области проектирования электротехнической продукции (ПК-38);

·  представлять результаты исследования в виде отчетов, рефератов, научных публикаций и на публичных обсуждениях (ПК-41);

·  составлять инструкции по эксплуатации оборудования и программ испытаний (ПК-50).

Задачами дисциплины являются:

·  познакомить обучающихся с существующими и современными информационными и управляющими комплексами с использованием микропроцессорной и компьютерной техники;

·  дать информацию о программном обеспечении и принципах построения информационно-управляющих систем;

·  научить использовать прикладные программы и математические пакеты для микропроцессорных и компьютерных систем управлением электротехнических устройств.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла М.2 основной образовательной программы подготовки магистров по профилю "Электрический транспорт" направления 140400 «Электротехника и энергетика».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Теория автоматического управления», «Электрические и компьютерные измерения», «Компьютерные технологии» и учебно-производственной практике.

Знания, полученные при освоении дисциплины, необходимы при выполнении научно-исследовательской работы (цикл М.3) и магистерской выпускной квалификационной работы по магистерской программе «Теория движения электроподвижного состава и проблемы оптимизации тягового оборудования и устройств электроснабжения транспортных систем».

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

·  основные источники научно-технической информации по микропроцессорной и компьютерной технике, а также источники научно-технической информации (журналы, сайты Интернет) в области создания и применения микропроцессорных систем управления и информационных компьютерных технологий (ПК-24);

·  принципы построения информационных и управляющих систем электротехнических объектов (ПК-13);

Уметь:

·  использовать прикладное программное обеспечение для расчета параметров и выбора устройств электротехнического оборудования при создании микропроцессорных и компьютерных систем информационно-управляющих комплексов для транспортных средств (ПК-14);

·  анализировать информацию о новых видах микропроцессорной и компьютерной техники, языках и пакетах программирования и новых информационно-управляющих комплексах (ПК-17).

Владеть:

·  навыками поиска информации о принципах создания систем информационно управляющих комплексов (ПК-6);

·  информацией о технических решениях в области электрической тяги для использования при разработке микропроцессорных и компьютерных программ (ПК-17);

·  навыками применения полученной информации при проектировании информационно-управляющих микропроцессорных систем (ПК-6).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.

№

п/п

Раздел дисциплины.

Форма промежуточной аттестации
(по семестрам)

Всего часов на раздел

Семестр

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и
трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости

(по разделам)

лк

пр

лаб

сам.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Основные микропроцессорные средства, используемые в электрооборудовании транспортных средств

8

1

4

4

2

Структурная схема микропроцессорной системы управления

8

1

4

4

Подготовка реферата

3

Основные интерфейсные элементы и их характеристики

12

1

6

6

Подготовка реферата

4

Алгоритмы управления дискретными элементами систем

12

1

4

4

8

Контрольная работа

5

Алгоритмы систем автоматического управления электрооборудования

18

1

4

6

12

6

Алгоритмы управления силовых электронных преобразователей энергии

10

1

2

4

8

7

Алгоритмы управления тяговыми приводами переменного тока

16

1

6

4

8

8

Алгоритмы многоуровневых систем управления транспортных средств

10

1

6

6

Подготовка реферата

Зачет

2

1

2

Итого:

108

1

36

18

54

4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения

4.2.1. Лекции

1 семестр

1. Основные микропроцессорные средства, используемые в электрооборудовании транспортных средств

Архитектура современных микропроцессорных средств, их общие черты и различия, тенденции развития. Требования, которые они должны выполнять в случае использования их на транспортных средствах.

2. Структурная схема микропроцессорной системы управления

Структурная схема микропроцессорной системы управления электроприводами транспортных средств. Основные элементы, составляющие систему, их назначение и взаимодействие с другими элементами.

3. Основные интерфейсные элементы и их характеристики

Параллельные порты, последовательный интерфейс, аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи, таймеры их возможные применения для выполнения задач, поставленных перед системой управления.

4. Алгоритмы управления дискретными элементами систем

Методы и соответствующие им алгоритмы вычисления логических функций, способы оценки эффективности различных алгоритмов.

5. Алгоритмы систем автоматического управления электрооборудования

Алгоритмы осуществления простых регуляторов (например, пропорционально-интегрально- дифференциальный регулятор). Оптимальные и адаптивные регуляторы, их структура и микропроцессорная реализация.

6. Алгоритмы управления силовых электронных преобразователей энергии

Программная реализация управления силовыми элементами преобразователей. Использование таймеров для управления силовой электроникой.

7. Алгоритмы управления тяговыми приводами переменного тока

Силовые электронные преобразователи электрических машин переменного тока, используемых на электрическом транспорте, алгоритмы их управления. Различия в алгоритмах управления асинхронными, вентильными и индукторными тяговыми машинами

8. Алгоритмы многоуровневых систем управления транспортных средств

Алгоритмы взаимодействия между уровнями систем. Вопросы распределения задач между уровнями системы.

4.2.2. Практические занятия

Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы

1. Решение задач логического управления различными методами.

2. Реализация ПИД- регулятора.

3. Реализация временных характеристик импульсов управления силовыми электронными элементами.

4. Реализация временных характеристик импульсов управления преобразователя для машин переменного тока.

4.4. Расчетные задания

Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы

Курсовые проекты и курсовые работы учебным планом не предусмотрены.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся как в традиционной форме, так и в форме лекций с использованием компьютерных презентаций и видеофильмов, проблемных лекций с постановкой конкретных задач и изложением путей их решения, посещения тематических специализированных выставок и совещаний по использованию электронных систем и информационных технологий.

Практические занятия проводятся как в традиционной форме, так и в форме лекций с использованием учебных фильмов и компьютерных разработок.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольным работам, оформление рефератов и подготовку их к презентации и защите, выполнение расчетного задания, подготовку к зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются устные опросы, контрольные работы, рефераты.

Аттестация по дисциплине – зачет.

В приложение к диплому вносится оценка по результату зачета.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Проектирование микропроцессорных регуляторов: учебное пособие/.- М.: Изд-во МЭИ, 2006, - 96 с.

2. Ремизевич для встраиваемых приложений: от общих подходов – к семействам НС05 и НС08 фирмы Motorola./ под ред. - М.: ДОДЭКА, 20с.

б) дополнительная литература:

1. Методические указания к типовому расчету по курсу "Современные средства

автоматизации и вычислительной техники на транспорте". Проектирование

микропроцессорных устройств тяговых подстанций электрического транспорта.

/ . - М.: МЭИ, 1991, 104 с.

2. Лабораторный практикум по курсу «Основы применения микропроцессорной

техники на электрическом транспорте». - М.: Изд-во

МЭИ, 2004, - 52 с.

3. Магда микроконтроллеры. Архитектура, программирование, разработка устройств. – М.: ДМК ПРЕСС, 20с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

Интернет-ресурс кафедры электрического транспорта МЭИ, www. *****

б) другие:

учебные фильмы.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и показа учебных фильмов.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 140400 «Электроэнергетика и электротехника» и профилю «Электрический транспорт».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛИ:

к. т.н., доцент

"УТВЕРЖДАЮ":

И. о. зав. кафедрой Электрического транспорта

к. т.н., доцент