Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
«Утверждаю»
Проректор по УР
_____________
«____» ___________ 2011 год
Р А Б О Ч А Я П Р О Г Р А М М А
по дисциплине «Компьютерная техника в электрооборудовании»
для специальности 140610 – «Электрооборудование и электрохозяйство предприятий,
организаций и учреждений»
(форма обучения заочная)
Омск 2011
Разработана в соответствии с образовательным стандартом ОмГТУ
Программу составила: доцент кафедры «Электрическая техника»
к. т.н.
Обсуждена на заседании кафедры «Электрическая техника»
Зав. кафедрой ЭТ / /
« » 2011 г.
Начальник УМУ / /
«_____»___________2011 г.
1. Цели и задачи дисциплины
Данная дисциплина является дисциплиной по выбору студента в системе подготовки инженера-электрика. Его основная цель – это подготовка будущего специалиста к использованию в его профессиональной деятельности компьютерных технологий моделирования и обработки результатов на основе изучения пакетов прикладных программ (ППП). В частности в курсе изучаются основы работы в программах MatLab (расчет электротехнических устройств на основе схем замещения) и ANSYS (полевой подход к решению задачпо проектированию электротехнических устройств).
В задачи дисциплины входит: дать студентам основные понятия и определения компьютерных технологий моделирования и обработки результатов на основе изучения пакетов прикладных программ (ППП), научить использовать в практической деятельности основные функции программ MatLab и ANSYS с промежуточными вычислениями в программе Excel.
Данная дисциплина требует предварительного изучения дисциплин: «Математика», «Информатика», «Физика», "Теоретические основы электротехники".
Элементы данной дисциплины используются при изучении дисциплин «Проектирование электротехнических устройств», «Информационные системы и технологии в электрохозяйстве», «Автоматизированный электропривод».
2. Требования к уровню подготовки студента, завершившего изучение дисциплины
Преподавание дисциплины проводится в виде лекций, практических занятий и самостоятельных занятий.
В результате изучения дисциплины студенты должны знать:
· компьютерные технологии моделирования и обработки результатов на основе изучения пакетов прикладных программ (ППП);
· назначение и функциональные возможности программ MatLab и ANSYS;
Студенты должны уметь:
· выполнять расчет систем обыкновенных дифференциальных уравнений средствами программы MatLab;
· выполнять расчет магнитной системы электротехнических устройств средствами программы ANSYS.
3. Объем дисциплины и виды учебной работы в часах
Вид занятий | Всего (час.) | 1 | с 2 | е 3 | м 4 | е 5 | с 6 | т 7 | р 8 | ы 9 | 10 |
Всего аудиторных занятий : | 6/0.2 | 6/0.2 | |||||||||
Лекции | 4/0.1 | 4/0.1 | |||||||||
Практические занятия (семинары) | 2/0.1 | 2/0.1 | |||||||||
Лабораторные работы | |||||||||||
Самостоятельная работа : | 88/2.3 | 88/2.3 | |||||||||
Курсовой проект (работа) | |||||||||||
Расчетно-графические работы | |||||||||||
Домашнее задание | 10/0.3 | 10/0.3 | |||||||||
Рефераты | |||||||||||
Проработка лекций, подготовка к лекциям | 78/2.0 | 78/2.0 | |||||||||
Всего по дисциплине | 100/2.5 | 100/2.5 | |||||||||
Вид аттестации за семестр (зачет, экзамен) | Зачет | Зачет |
4. Содержание дисциплины по разделам
4.1. Пакеты прикладных программ, используемые в инженерной практике.
4.2. Назначение и функциональные возможности программы MatLab.
4.3. Назначение и функциональные возможности программы ANSYS.
5. Содержание разделов данной дисциплины по видам учебных занятий
5.1.Содержание курса лекций
Номер раздела | Содержание лекционного курса | Часы |
1 | 1 лекция. Применение ПК для численных методов решения систем линейных алгебраических уравнений. Применение ПК для численных методов для решения обыкновенных дифференциальных уравнений и их систем. | 2 |
2 | 2 лекция. Программа ANSYS. Функциональные возможности программы ANSYS. Подход к определению параметров модели в программе и расчет электромагнитного поля. | 2 |
ИТОГО | 4 |
5.2. Содержание курса практических занятий
Номер раздела | Содержание курса практических занятий | Всего часов |
3 | 1. Практическое задание №1. Анализ переходных процессов в линейных электрических цепях. 2. Практическое задание №2. Исследование магнитной системы в программе ANSYS | 1 1 |
ИТОГО | 2 |
5.3. Самостоятельная работа студентов
В рамках курса предусматривается выполнение домашнего задания, проработка лекций, подготовка к проведению зачетных занятий и тестов.
5.3.1. Темы домашних заданий
1. Расчет систем дифференциальных уравнений в других математических прикладных программах: Mapple, Mathcad.
2. Расчет магнитной системы в программе ELCUT.
5.4. Контрольные вопросы по дисциплине
1. Преимущества пакета MatLab по сравнению с другими математическими программами, например, Mapple и MathCad.
2. Что такое технический объект, какие требования предъявляются к техническому объекту при решении общей задачи моделирования?
3. Поясните элементы математической модели: уравнения ограничения и связи, начальные условия, общая система уравнений.
4. Запишите уравнения Пуассона для различных сред магнитной системы?
5. Какую роль выполняют постоянные магниты из редкоземельных материалов в конструкции магнитоэлектрического двигателя.
6. Для каких целей производится расчет индукции магнитного поля в магнитной системе двигателя.
7. Уравнения Лапласа.
8. Уравнение Пуассона.
9. Граничные условия в пакете ANSYS.
10. Формирование геометрии модели в программе ANSYS.
6. Технические средства обучения и контроля, использование ЭВМ.
6.1. Использование электронной документации.
6.2. Применение технических средств обучения (чтение лекций с использованием презентаций PowerPoint, применение цифрового проектора).
6.3. Выполнение лабораторных работ на ЭВМ с помощью различного программного обеспечения.
7. Материальное обеспечение дисциплины.
7.1. Компьютерный класс вычислительного центра ОмГТУ. Программное обеспечение MatLab и ANSYS.
8. Основная и дополнительная литература
8.1. Литература по лекциям основная
1. Моделирование систем:Учеб. для вузов по направлениям «Информатика и вычислительная техника» и «Информационные системы» /, . – 3-е изд. перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2001. – 343 с.: - Библиогр.: с. 340-341. – 153 экз.
2. Бессонов основы электротехники. Электрические цепи: Учеб./. – 10- е изд. –М.: Гардарики, 2002 – 637 с.: ил., табл.+ Прил. – (Univers) – 69 экз.
3. Герман-Галкин моделирование полупроводниковых систем в MatLab6.0: Учебное пособие. – СПб.: КОРОНА принт, 2001. – 320 с., ил.
8.2. Литература по лекциям дополнительная
1. В. Дьяконов. MatLab 6: Учебный курс. –СПб.: Питер, 2001. – 592 с.: ил.
2. . Нелинейные электрические цепи.//М.: Высш. шк., 1964, 429 с.
3. Герман-, Кардонов машины: Лабораторные работы на ПК. – СПб.: КОРОНА принт, 2003. – 256 с., ил.
8.3. Литература для практических занятий и лабораторных работ
1. Компьютерное моделирование электротехнических комплексов и систем: учеб. пособие / Авторы –сост. , , . – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2008. – 96 с.
2. , , . Конечно-элементный анализ стационарных магнитных полей с помощью программного пакета Ansys: Учеб. пособие. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2002, 92 с.
8.4. Литература для выполнения домашних заданий
1. Карлащук лаборатория на IBM PC. М.: Салон – Р, 19с.: ил.
2. Алиев справочник. М.: РадиоСофт, 20с.: ил.
3. , Сарбатор частотное управление асинхронными двигателями. М.:Энергия, 19с.
8.5. Периодическая литература
1. «Информационные технологии»
2. «Современные технологии автоматизации»
3. «Извести вузов. Математика»
4. «Электротехника»
5. «Новые технологии»
