Скачать 128.11 Kb.
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ (ИЭТ) ___________________________________________________________________________________________________________ Направление подготовки: 140400 Электроэнергетика и электротехника Программа магистратуры: Электромеханическое преобразование энергии и методы его исследования Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН"
Москва - 2011 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение теоретических вопросов формального моделирования сложных технических объектов в приложении к электрическим машинам и способов физического моделирования объектов электромеханики. По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:
Задачами дисциплины являются
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к дисциплинам по выбору вариативной части профессионального цикла М.2 основной образовательной программы подготовки магистров по программе "Электромеханическое преобразование энергии и методы его исследования" направления 140400 "Электроэнергетика и электротехника". Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: "Высшая математика", "Теория вероятностей", "Электрические машины", "Электрический привод" из курса бакалавра по направлению 140400 "Электроэнергетика и электротехника", профиль "Электромеханика". Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении исследования в рамках подготовки магистерской диссертации по программе "Электромеханическое преобразование энергии и методы его исследования". 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования: Знать:
Уметь:
Владеть:
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 7 зачетных единиц, 252 часа.
4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 1. Основные понятия моделирования технических систем. Особенности математического и физического моделирования. Системный подход к моделированию. Блочно-иерархический подход к моделированию. Структура экспертных систем. Характеристика микроуровня. Характеристика макроуровня. Характеристика метауровня. Компонентные и топологические уравнения. Примеры. 2. Многоуровневое макромоделирование электрических машин. Методика определения параметров интегрального контура вихревых токов. Методика расчета параметров машины с массивным ротором. Частотный метод определения параметров. Определение параметров роторного контура методом идентификации. Моделирование асинхронного генератора в динамике. Моделирование электрических машин различных типов. Особенности моделирования асинхронной машины в программном комплексе макромоделирования в фазовой заторможенной системе координат. Методика расчета вытеснения тока в основном роторном контуре. Методика расчета параметров матрицы динамических индуктивностей. Индуктивностей статических, дифференциальных. Расчет полной, активной полезной, активной потребляемой мощности через токи и напряжения. Коэффициент отношения активных мощностей для адекватного учета энергообмена. Анализ влияния несинусоидальности напряжения питания. Особенности решения уравнений динамики численными методами. 3. Формальное моделирование. Проявление свойств моделируемого объекта во внешней среде – основа получения формальных моделей, содержащих стохастические переменные. Теория вероятностей и математическая статистика – теоретическая основа моделей со стохастическими переменными. Основные определения и теоремы теории вероятностей. Функции распределения. Закон Пуассона. Случайный поток событий. Закон Вейбулла. Анализ нормального закона распределения. Примеры использования метода планирования эксперимента в решении задач анализа и синтеза объектов электромеханики с учетом динамики. Примеры использования метода планирования эксперимента в задачах надежности. Статистическая проверка адекватности математической модели. Особенности оценок при моделировании на ЭВМ. Алгоритмы моделирования случайных процессов. Применение нормального закона распределения. Структурная схема учета случайных процессов в программном комплексе макромоделирования. Расчет статических характеристик. Построение гистограмм. Модели распознавания образов. Формула Байеса. Пример применения. Введение в нейромоделирование. Обучение, обобщение, абстрагирование. Модель нейрона. Активационная функция. Персептрон. Исторический аспект. Многослойная нейронная сеть. Алгоритм обучения. Искусственные нейронные сети сегодня. Искусственные нейронные сети и экспертные системы. Применение теории "нечетких множеств" в моделировании систем. 4. Решение задач синтеза на основе моделирования. Оптимизация. Глобальный, локальный оптимум. Оптимизационный метод попарных сопоставлений. Пример применения. Метод многокритериальной оптимизации, основанный на использовании ЛП последовательности. Равномерно распределенная ЛП последовательность. Параметрические, функциональные ограничения, коэффициент эффективности отбора моделей. Критериальные ограничения. Определение множества, оптимального по Парето. Схема алгоритма реализации метода. Структурная схема подсистемы оптимизационного проектирования АД с учетом динамики. Примеры решения задач синтеза. Экспертная система – современная тенденция развития САПР. 5. Физическое моделирование объектов электромеханики. Теория подобия. Физическое подобие – развитие понятия аффинного подобия. Абсолютное подобие. Теоремы подобия. Использование закономерностей теории подобия в решении задач анализа и синтеза. Относительные единицы. Физическое моделирование АД с опытными роторами. Экспериментальное определение динамических моментов. Эксперименты для методики определения параметров интегрального контура вихревых токов. Опытное определение "скачка гистерезиса" в асинхронной машине. Электромашинный агрегат "ЭМП-ТГ" и его конверсионные модификации. Динамическая устойчивость. Компьютерная диагностика. Применение в системах гарантированного электроснабжения. 4.2.2. Практические занятия Определение параметров электрических машин. Анализ работы асинхронных машин на основе программного комплекса многоуровневого макромоделирования АД с учетом динамики. Моделирование динамических режимов в среде Matlab/Simulink. Метод планирования эксперимента. Задачи оптимизации. Способы физического моделирования. 4.3. Лабораторные работы Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены. 4.4. Расчетные задания Расчет параметров асинхронного двигателя, необходимых для анализа динамических режимов. Получение полиномиальной последовательности методом планирования эксперимента. Решение задач оптимизации на основе полиномиальных зависимостей. 4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен. 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием компьютерных презентаций и слайдов. Практические занятия проводятся в компьютерном классе с использованием компьютерных презентаций и программного обеспечения на персональных компьютерах, обеспечивающих самостоятельную работу студентов. Самостоятельная работа включает подготовку к лекциям, подготовку к практическим занятиям, выполнение расчетного задания, подготовку к контрольным работам, подготовку к дифференцированному зачету. 6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются контрольные работы и этапы выполнения расчетного задания. Аттестация по дисциплине – дифференцированный зачет. Оценка за освоение дисциплины, определяется как 0,3(среднеарифметическая оценка за контрольные работы и защиту расчетного задания) + 0,7оценка на зачете. В приложение к диплому вносится оценка за 2 семестр. 7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература: а) основная литература:
б) дополнительная литература:
7.2. Электронные образовательные ресурсы: а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы: Программное обеспечение Matlab с установленным Simulink. Программные средства учебного назначения кафедры Электромеханики, МЭИ. Электронные публикации кафедры Электромеханики на сервере elmech.mpei.ac.ru б) другие: 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления слайдов и презентаций, а также компьютерного класса с установленным программным обеспечением и оборудованного видеопроектором для проведения практических занятий. Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 140400 «Электроэнергетика и электротехника». ПРОГРАММУ СОСТАВИЛИ: к.т.н., доцент Амбарцумова Т.Т. "УТВЕРЖДАЮ": Зав. кафедрой Электромеханики д.т.н., профессор Геча В.Я. |
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) | Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) Профиль(и) подготовки: Техногенная безопасность в электроэнергетике и электротехнике | ||
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) Профиль(и) подготовки: Техногенная безопасность в электроэнергетике и электротехнике | Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) Профиль(и) подготовки: Техногенная безопасность в электроэнергетике и электротехнике | ||
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) Профиль(и) подготовки: Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений | Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) Профиль(и) подготовки: Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений | ||
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) Программа магистратуры: Электротехнологические процессы и установки с системами питания и управления | Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) Для магистерской программы «Электрические аппараты управления и распределения энергии» | ||
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) Программа магистратуры: Электромеханическое преобразование энергии и методы его исследования | Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) Программа магистратуры: Электромеханическое преобразование энергии и методы его исследования | ||
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) Программа магистратуры: Электротехнологические процессы и установки с системами питания и управления | Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) Программа магистратуры: Электромеханическое преобразование энергии и методы его исследования | ||
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) Программа магистратуры: Электротехнологические процессы и установки с системами питания и управления | Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) Магистерская программа: Электротехнические, электромеханические и электронные системы автономных объектов | ||
Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) Целью дисциплины является формирование современного мировоззрения в области управления качеством | Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) Целью дисциплины является формирование у студентов системного подхода в изучении физических процессов, явлений, параметров и возможных... |