1. Цель освоения дисциплины
Дисциплина нацелена на формирование следующих профессиональных компетен-ций выпускника:
1.) способность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профес-сиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования приборов и систем; 2.) знания физических принципов построения приборов и систем ориентации и навигации различных подвижных объектов;
3.) способность проводить экспериментальные исследования простейших приборов, - ре-гистрировать, обрабатывать и представлять экспериментальные данные.
2. Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина «Физические основы измерения параметров движения» относится к ва-риативной части математического и естественнонаучного цикла дисциплин - Б3.В.2.6
Для успешного освоения дисциплины студент должен освоить предшествующие дисциплины (пререквизиты): математика (дифференциальное и интегральное исчисление, дифференциальные уравнения), физика (механика), механика (динамика материальной точки, системы), теория движения (траектории, динамика, принципы управления различ-ными подвижными объектами).
Содержание разделов дисциплины «Физический основы измерения параметров дви-жения» согласовано с содержанием дисциплин, изучаемых параллельно (кореквизиты):
3.Результат освоения дисциплины
В соответствии с требованиями ООП освоение дисциплины (модуля) направлено на формирование у студентов следующих компетенций (результатов обучения), в т. ч. в со-ответствии с ФГОС:
Таблица 1
Составляющие результатов обучения, которые будут получены при изучении данной дисциплины
Результаты | Составляющие результатов обучения | |||||
обучения | ||||||
(компетен- | Код | Знания | Код | Умения | Код | Владение |
ции из | опытом | |||||
ФГОС) | ||||||
У.1. | использовать ос- | Применять ме- | ||||
З.1.2 | 2 | новные законы ма- | тоды математи- | |||
естествен- | тематики и есте- | ческого описа- | ||||
ственнонаучных | ния физических | |||||
ных наук | ||||||
Р1 | дисциплин в про- | явлений и про- | ||||
(физика, ме- | ||||||
фессиональной дея- | цессов, опреде- | |||||
(ОК-1, ОК-5, | ханика) и | |||||
тельности | ляющих прин- | |||||
ОК-6, ОК-9, | математика | В.1.2 | ||||
З.1.3 | ципы работы | |||||
ОК-7, ОПК- | разрабатывать | |||||
инженерных | различных тех- | |||||
1; ОПК-3, ОПК-6, ПК-1, | функциональные и | |||||
наук | У.1. | нических | ||||
ПК-3, ПК-4) | структурные схемы | |||||
3 | устройств | |||||
приборов и систем с | ||||||
определением фи- | ||||||
зических принципов | ||||||
действия устройств
(Указываются планируемые результаты (1…n) освоения модуля (дисциплины) и их со-ставляющие (знания, умения, опыт, компетенции), полученные в результате декомпози-ции результатов обучения по основной образовательной программе (ООП, раздел 6, табл. 7) применительно к данной дисциплине)
Планируемые результаты освоения дисциплины (модуля) | |
№ п/п | Результат |
РД1 | Знание систем координат и параметров, определяющих положение твёр- |
дого тела | |
РД2 | Знание основных положений о сложном движении тела |
РД3 | Знание физической природы гироскопического эффекта и основы теории |
гироскопа | |
РД4 | Знание принципов использования трёхстепенных гироскопов для опреде- |
ления пространственного углового положения подвижных объектов и | |
примеры такого использования | |
РД5 | Знание принципа работы наземного гироскопического гирокомпаса |
РД6 | Знание дифференциальных уравнений движения и принципа работы гиро- |
скопического измерителя абсолютной угловой скорости на основе двух- | |
степенного гироскопа | |
РД7 | Знание классификации методов измерения линейной скорости движения |
объектов | |
РД8 | Знание инерциальных методов определения линейной скорости движения |
объектов | |
РД9 | Знание физических принципов построения инерциальных навигационных |
систем | |
РД10 | Знание дифференциальных уравнений движения и принципа работы ли- |
нейного акселерометра осевого типа с механическим упругим элементом | |
РД11 | Умение объяснять проявления гироскопического эффекта в природе и |
технике | |
РД12 | Умение проводить экспериментальные исследования пролстейших прибо- |
ров на стендах | |
РД13 | Умение выполнять измерения угловой скорости вращения роторов некон- |
тактным способом с помощью строботахометра
РД14 Владение терминологией в области теории гироскопов
РД15 Владение методом кинетостатики составления дифференциальных урав-нений движения гироскопов и акселерометров
(Формулируются преподавателем на основании таблицы 1)
4. Структура и содержание дисциплины
Раздел 1. Вводная часть
Предмет и метод изучения; содержание дисциплины. Роль дисциплины в подготовке бакалавров и магистров техники и технологии, связь её с другими дисциплинами учебного плана. Литературные источники по дисциплине и их краткая аннотация. Информация о рейтинговой системе контроля знаний студентов по дисциплине.
История зарождения, становления и развития науки об ориентации, навигации и управлении подвижными объектами. Виды подвижных объектов и способности их движе-ния. Инерциальные приборы для измерения параметров движения подвижных объектов. Понятия системы ориентации и системы навигации подвижного объекта. Гироскопы и ак-селерометры. Заслуги российских и зарубежных учёных в создании теории гироскопиче-ских и навигационных приборов и систем. Современные достижения приборостроения в области измерения параметров движения и определении ориентации подвижных объек-тов.
Лекции.
Лекция №1. Вводная лекция – 2 часа.
Лекция №2. Наука об ориентации, навигации и управлении подвижными объектами
– 2 часа.
Практические занятия.
Занятие №1. Обозначения и единицы измерения механических физических величин.
– 2 часа.
Лабораторные работы.
Лабораторная работа №0. Общие требования к выполнению лабораторных работ и вопросы техники безопасности -2 часа.
Раздел 2. Системы координат и параметры, определяющие положение объекта в пространстве.
Система координат (СК). Виды СК (систем отсчёта). Прямоугольные (декартовые) СК правые и левые. Инерциальные СК. Невращающиеся СК. Подвижные СК. Связанные СК. Способы задания положения связанной СК относительно опорной СК. Направляющие косинусы. Использование направляющих косинусов для преобразования координат.
Задание углового положения подвижных объектов относительно опорной СК с по-мощью углов конечных поворотов. Использование углов Эйлера – Крылова для задания углового положения самолёта. Углы рыскания, тангажа и крена.
Лекции.
Лекция №3. Системы координат (СК). Виды СК (систем отсчёта) – 2 часа.
Лекция №4. Способы задания положения связанной СК относительно опорной СК – 2 часа.
Практические занятия.
Занятие №2. Задание углового положения подвижных объектов с помощью углов конечных поворотов – 2 часа,
Раздел 3. Физические основы измерения параметров ориентации подвижных объектов.
Сложное движение точки. Поворотное (Кориолисово) ускорение. Формула для вы-числения поворотного ускорения в случае прямолинейного равномерного движения точки на плоскости, вращающейся вокруг некоторой оси в инерциальном пространстве. Мо-мент гироскопической реакции. Вывод формулы гироскопического момента, возникаю-щего при вращении твёрдого тела одновременно вокруг двух пересекающихся между со-бой осей. Понятие кинетического момента ротора. Правило определения направления ги-
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
