Учебная программа для высших учебных заведений по специальности ІАвтоматическое управление в технических системах (стр. 2 )

Программа рассчитана на объем 68 учебных часов. Примерное распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 34 часа, лабораторных работ – 34 часа.

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Введение

Предмет дисциплины и ее задачи. Структура, содержание дисциплины, ее связь с другими дисциплинами учебного плана. Место данной дисциплины в подготовке инженера по специальности Автоматическое управление в технических системах. Литература по курсу.

Тема 1. Особенности языка С++

Комментарии. Сокрытие имен и унарная операция привязки. Операции new и delete для работы с динамической памятью. Особенности создания многомерных динамических массивов. Тип данных «ссылки»: псевдонимы имен и передача ссылок в функции в качестве аргументов. Ввод-вывод потоками. Стандартные потоки cin, cout и cerr, операции << и >>. Передача аргументов функции по умолчанию. Механизм перезагрузки функций (раннее связывание).

Тема 3. Введение в ООП Понятие класса и объекта

Основные стили программирования: процедурно-ориентированный; объектно-ориентированный; ориентированный на правила; основанный на абстракции данных.

Класс. Объект. Инкапсуляция. Внешние и внутренние проявления класса. Абстрагирование. Ограничение доступа. Модульность. Иерархия классов и наследование. Полиморфизм, достоинства и недостатки объектно-ориентированного программирования.

Тема 4. Классы в С++

Характеристика элементов-данных класса. Характеристика элементов-функций класса. Операция привязки. Встроенные функции и атрибут inline. Полное имя компонентов класса. Указатель «this». Методы-конструкторы объектов. Методы-деструкторы объектов. Конструктор копирования

Тема 5. Некоторые дополнительные возможности методов классов

Дружественные (friend) функции класса. Способы передачи аргументов в функции-друзья класса. Методы const, не изменяющие объекты класса. Статические методы и данные. Особенности работы со статическими элементами класса.

Тема 6. Наследование

Производные и базовые классы. Правила наследования. Защищенные члены класса. Управление уровнем доступа к членам класса. Множественное наследование. Последовательность создания и уничтожения подобъектов. Инициализация объектов при наследовании. Указатели на базовый и производные классы. Виртуальный базовый класс. Конструктор во множественном наследовании.

Тема 7. Виртуальные функции

Механизм переопределения метода класса (позднее связывание). Виртуальные деструкторы.

Тема 8. Переопределение операций

Общие положения и определения. Перезагрузка методами и функциями-друзьями. Перезагрузка операции =. Перезагрузка модификатора [ ]. Перезагрузка модификатора ( ). Множественная перезагрузка операций.

Тема 9. Другие возможности С++

Указатели на компоненты класса. Понятие абстрактного класса. «Чистые» виртуальные функции. Шаблоны функций и классов. Особенности перезагрузки шаблонов. Обработка исключений.

Примерный перечень лабораторных работ

1. Графическая среда и меню системы Visual C++.

2. Динамическая память и массивы. Использование операций new и delete.

3. Класс объектов, методы инициализации и просмотра данных экземпляра класса.

4. Использование конструкторов и деструкторов.

5. Работа с функциями-друзьями класса.

6. Простое и множественное наследование.

7. Переопределение функций и операций.

8. Организация взаимодействия массива объектов класса с файловой системой.

Примерный перечень компьютерных программ

Программное обеспечение

1. Операционная система Windows 9x.

2. Система программирования Visual Developer Studio 6.0 (С++).

Аппаратное обеспечение (минимальные требования)

IBM, совместимый ПК с процессором Pentium 200 и выше, объем ОЗУ не менее 32 Мб, монитор «15» и более, манипулятор «мышь», НЖМД – не менее 2 Гб.

ЛИТЕРАТУРА

Основная

1. , Вальвачев программирование на языке Си. От Turbo C к Borland C++: Справ. пособие. – Мн.: Выш. шк., 1992.

2. Касаткин программирование на языке Си. Управление ресурсами: Справ. пособие. – Мн.: Выш. шк., 1992.

3. Касаткин программирование на языке Си. Системное программирование. – Мн.: Выш. шк., 1992.

4. Неформальное введение в С++ и Turbo Vision. – СПб.: Галерея «Петрополь», 1992.

5. Романов на языке С++. Практический подход. –  М.: Компьютер, 1993.

6. , , Turbo C++: язык и его применение. –М.: Джен Ай Лтд., 1993.

7. Язык программирования С++. –М.: Радио и связь, 1991.

8. С++ изнутри. –Киев: ДиаСофт, 1993.

9. Просто и ясно о Borland C++. –М.: Бином, 1995.

10. Объектно-ориентированное программирование с использованием С++. –Киев: ДиаСофт, 1995.

11. Visual C++. Руководство для профессионалов. –СПб.: БХВ – Санкт-Петербург, 1996.

12. Скляров С++ и объектно-ориентированное программирование. –Мн.: Выш. шк., 1997.

13. Самоучитель С++. –СПб.: БХВ – Санкт-Петербург, 1998.

Дополнительная

1. Задачи по языку СИ. –М.: Финансы и статистика, 1985.

2. Введение в программирование на языке Си. –М.: Радио и связь, 1986.

3. Язык Си: Введение для программистов. –М.: Финансы и статистика, 1988.

4. Язык Си: Руководство для начинающих. –М.: Мир, 1988.

5. Больски программирования Си: Справочник. – М.: Радио и связь, 1988.

6. , Булатова к Си. – Мн.: Выш. шк., 1990.

7. Язык Турбо Си. –М.: Мир,1991.

8. , , Свитковский в среде Си для ПЭВМ ЕС. –М.: Финансы и статистика,1992.

9. Скляров и лингвистическое обеспечение персональных ЭВМ. Системы общего назначения: Справ. пособие. –Мн.: Выш. шк., 1992.

10. Скляров и лингвистическое обеспечение персональных ЭВМ. Новые системы: Справ. пособие. – Мн.: Выш. шк., 1992.

11. Язык программирования Си. – М.: Финансы и статистика, 1992.

12. Брюзгин в системе Windows: Практ. руководство. – М.: МП «Малип», 1992.

13. Object Windows для C++: В 2 т. –Киев: Диалектика, 1993.

14. Введение в профессиональное программирование под Windows. –М., 1996.

15. , Microsoft Visual C++ и MFC. Программирование для Windows 95 и Windows NT Ч.1 //Библиотека системного программиста. Т.24. –М.: Диалог-МИФИ, 1997.

16. , Microsoft Visual C++ и MFC. Программирование для Windows 95 и Windows NT. Ч. 2 //Библиотека системного программиста. Т.28. –М.: Диалог-МИФИ, 1997.

17. Visual C++ 5.0. –М.: Диалог-МИФИ, 1998.

18. Visual C++ 6.0. Новые возможности для программистов. – СПб., 1998.

Утверждена

УМО вузов Республики

Беларусь по образованию в области

информатики и радиоэлектроники

« 03 » июня 2003 г.

Регистрационный № ТД-53-004/тип.

Учебная программа для высших учебных заведений

по специальностям

ІАвтоматическое управление в технических системах,

ІИнформационные технологии и управление в технических системах

Согласована с Учебно-методическим управлением

БГУИР

« 28 » мая 2003 г.

Составители:

, доцент кафедры автоматического управления Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», кандидат технических наук;

, профессор кафедры автоматического управления Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», профессор, доктор технических наук

Рецензенты:

, профессор Негосударственного высшего учебного учреждения «Институт управления и предпринимательства», доктор технических наук;

Кафедра № 000 Военной академии Республики Беларусь (протокол от 01.01.2001 г.)

Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Кафедрой автоматического управления Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол от 02.09.2002 г.);

Научно-методическим советом по направлению І-53 Автоматизация УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники (протокол от 01.01.2001 г.)

Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.115-98.

Пояснительная записка

Типовая программа «Элементы и устройства систем управления» разработана в соответствии с Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.115-98 по специальностям ІИнформационные технологии и управление в технических системах и ІАвтоматическое управление в технических системах. Она предусматривает изучение конструкции, принципа действия, статических и динамических характеристик, электромашинных и электромагнитных устройств автоматики.

В результате освоения курса «Элементы и устройства систем управления» студент должен:

знать:

– принципы построения и функционирования электромашинных и электромагнитных устройств автоматики;

– методы анализа и синтеза основных элементов и устройств автоматики и систем управления;

уметь технически грамотно проектировать и рассчитывать электромашинные и электромагнитные устройства автоматики.

Программа рассчитана на объем 119 учебных часов. Примерное распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 68 часов, лабораторных работ – 51 час, курсовая работа.

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Тема 1. Общие вопросы теории электромашинных
устройств автоматики

1.1. Электрические машины в системах автоматики. Электропривод как исполнительное устройство систем управления. Регулируемые и нерегулируемые приводы.

1.2. Требования к электроприводам в отношении механических характеристик, диапазона регулирования, динамики.

Тема 2. Электрические машины постоянного тока

2.1. Генераторы постоянного тока. Конструкция, принцип работы. Генераторы зависимого, параллельного и смешанного возбуждения. Характеристики.

2.2. Двигатели независимого, параллельного и смешанного возбуждения.

Рабочие и механические характеристики.

2.3. Микродвигатели постоянного тока как исполнительные элементы систем автоматического управления. Способы управления, характеристики.

2.4. Моментные двигатели. Бесконтактные двигатели. Приводы с полупроводниковыми преобразователями. Характеристики нереверсивных и реверсивных схем.

Тема 3. Трансформаторы

Однофазные трансформаторы. Конструкция, режимы работы и схемы замыкания. Автотрансформатор. Импульсные трансформаторы.

Тема 4. Двигатели переменного тока

4.1. Конструкция, принцип работы трехфазных асинхронных машин, режимы работы. Схемы смещения и характеристики. Способы регулирования скорости.

4.2. Однофазные и двухфазные исполнительные двигатели. Конструкция, способы управления, механические и регулировочные характеристики.

4.3. Синхронные двигатели непрерывного вращения. Синхронные двигатели с постоянными магнитами. Угловая и механическая характеристики. Реактивные синхронные двигатели. Гистерезисные двигатели.

4.4. Коллекторные двигатели. Конструкция, принцип работы. Характеристики. Универсальные коллекторные двигатели.

4.5. Шаговый двигатель. Конструкция, принцип работы, управление шаговым двигателем. Блоки системы управления, коммутатор, усилитель- формирователь. Динамика шагового привода.

4.6. Выбор мощности двигателя. Режимы работы электроприводов. Выбор мощности двигателя при различных режимах работы. Выбор мощности двигателя для следящего привода.

Тема 5. Информационные электрические машины

5.1. Тахогенераторы постоянного тока. Асинхронные тахогенераторы. Характеристики, погрешности и способы их устранения. Передаточные функции тахогенераторов.

5.2. Поворотный трансформатор. Конструкция. Синусно-косинусный поворотный трансформатор в режиме контроля, линейный поворотный.

5.3. Сельсины. Индикаторный и трансформаторный режимы сельсинов. Погрешности сельсинов. Системы передачи угла поворота.

Тема 6. Датчики

6.1. Основные принципы построения датчиков.

6.2. Структурные схемы датчиков.

6.3. Параметрические измерительные преобразователи.

6.4. Генераторные измерительные преобразователи.

6.5. Неэлектрические измерительные преобразователи.

6.6. Датчики с электрическими выходными сигналами.

6.7. Амплитудные датчики.

6.8. Фазовые датчики.

6.9. Частотные датчики.

6.10. Датчики контроля основных параметров технологических процессов.

6.11. Основы проектирования датчиков.

6.12. Применение датчиков в системах автоматики.

Тема 7. Электромагнитные устройства автоматики

7.1. Магнитные усилители (му). Принцип действия МУ. Характеристики магнитных материалов, применяемых при изготовлении сердечников МУ. Идеальный и реальный МУ.

7.2. Нереверсивный му с выходом на постоянном и переменном токах. Положительная обратная связь в МУ. Зависимость коэффициента усиления от величины положительной обратной связи.

7.3. Магнитные усилители с самонасыщением (мус). Основные преимущества МУС перед другими типами МУ. Статические характеристики нереверсивных и реверсивных МУС. Динамические характеристики МУС. Основные преимущества МУС перед другими типами МУ. Статические характеристики нереверсивных и реверсивных МУС. Динамические характеристики МУС.

8.1. Импульсное перемагничивание сердечников. Уравнение динамического состояния сердечников. Импульсные поля. Постоянная перемагничивания. Основные характеристики ферритовых сердечников, работающих на высоких частотах.

8.2. Магнитные элементы запоминающих устройств.

8.3. Бесконтактные магнитные реле. Способ получения релейного режима МУ с положительной обратной связью и МУ с самонасыщением. Феррорезонансный стабилизатор напряжения.

Тема 9. Электромагнитные реле

9.1. Классификация электромагнитных реле. Конструкция, принцип работы. Электромагнитные реле постоянного тока. Тяговые и механические характеристики.

9.2. Особенности электромагнитных реле переменного тока. Характеристики. Способы изменения постоянной времени. Способы искрогашения.

9.3. Электромагнитные муфты. Конструкция, статические и динамические характеристики муфт. Конструкция, принцип работы, характеристики ферропорошковых муфт с электромагнитным управлением.

Примерный перечень лабораторных работ

1. Исследование тахогенератора постоянного тока.

2. Исследование исполнительного двигателя постоянного тока.

3. Исследование однофазного трансформатора.

4. Исследование двухфазного асинхронного двигателя.

5. Исследование асинхронного тахогенератора.

6. Исследование поворотного трансформатора.

7. Исследование сельсинов.

8. Исследование характеристик материалов, используемых в магнитных усилителях.

9. Исследование нереверсивных МУ.

10. Исследование динамики нереверсивных МУ.

11. Исследование реверсивных МУ.

12. Определение характеристик сердечников с прямоугольной петлей гистерезиса.

13. Исследование оперативных запоминающих устройств.

14. Исследование характеристик реле.

Примерный перечень курсовых проектов

1. Нереверсивный магнитный усилитель с выходом на исполнительный двигатель постоянного тока.

2. Реверсивный магнитный усилитель с выходом на исполнительный двигатель постоянного тока.

3. Реверсивный магнитный усилитель с выходом на исполнительный двигатель переменного тока.

Литература

Основная

1. , Миловзоров устройства автоматики: Учебник. – М.: Высш. шк., 1978.

2. Пиотровский машины. – М.: Энергия, 1976.

3. , Фалк микромашины: Учебник. – М.: Высш. шк., 1975.

4. Миловзоров информационных систем: Учебник. – М.: Высш. шк., 1989.

5. , , Шоффа аппараты автоматики: Учебник. – М.: Высш. шк., 1988.

Дополнительная

1. Иванов-Цыганов устройства РЭС: Учебник. – М.: Высш. шк., 1996.

2. , , Негаевский двигатели механических величин. – М.: Машиностроение, 1987.

3. Миловзоров техника в задачах, упражнениях и расчетах: Учебник. – М.: Высш. шк., 1975.

Утверждена

УМО вузов Республики

Беларусь по образованию в области

информатики и радиоэлектроники

« 03 » июня 2003 г.

Регистрационный № ТД-53-005/тип.

Учебная программа для высших учебных заведений

по специальностям

ІАвтоматическое управление в технических системах,

ІИнформационные технологии и управление в технических

системах

Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР

« 28 » мая 2003 г.

Составители:

, профессор кафедры автоматического управления Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», профессор, доктор технических наук;

, профессор кафедры автоматического управления Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», профессор, доктор технических наук;

, старший преподаватель кафедры автоматического управления Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»

Рецензенты:

, профессор Негосударственного высшего учебного учреждения «Институт управления и предпринимательства», доктор технических наук;