Программа учебной дисциплины «введение в управление техническими системами»

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ» Согласовано _______________________ Утверждаю ______________________ Руководитель ООП по направлению 220700 Зав. кафедрой АТПП доц. А.А. Кульчицкий ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «ВВЕДЕНИЕ В УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИМИ СИСТЕМАМИ» Направление подготовки:220700 Автоматизация технологических процессов и производств Профиль подготовки: Автоматизация технологических процессов и производств в горном деле Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная Составители: Профессор каф. АТПП Ю.В. Шариков Ассистент каф. АТПП П.А. Петров САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2012 1. Цели и задачи дисциплины: Цель дисциплины – освоение студентами, обучающимися по профилю «Автоматизация технологических процессов и производств», основ истории создания, развития систем контроля и управления, теории информации, управления техническими системами. Задачи дисциплины – ознакомление студента с основными сведениями по истории возникновения и современного состояния, перспективами развития теории информации и автоматики и внедрение их в различные области техники. 2. Место дисциплины в структуре ООП: Данная учебная дисциплина относится к вариативной части ествественнонаучного цикла для подготовки по профилю «Автоматизация технологических процессов и производств», является дисциплиной по выбору. Для успешного усвоения дисциплины приобретения необходимых знаний, умений и компетенций к началу изучения дисциплины «Введение в управление техническими системами» студент должен обладать соответствующими знаниями, умениями и компетенциями, полученными им при освоении Учебных дисциплин: Математики, Физики, Химии, Информационных технологий, Инженерной и компьютерной графики. Учебная дисциплина «Введение в управление техническими системами» является предшествующей для ряда учебных дисциплин по направлению подготовки 220700 «Автоматизация технологических процессов и производств», профилю подготовки «Автоматизация технологических процессов и производств» и на основе знаний, умений и компетенций, приобретенных студентом в процессе ее освоения формируются соответствующие знания, умения и компетенции для последующих учебных дисциплин. К таким дисциплинам относятся: Математические методы обработки данных, Теория автоматического управления, Средства автоматизации и управления. 3. Требования к результатам освоения дисциплины: Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций: способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения, владеет культурой мышления, (ОК–1); способностью понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасность и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны (ОК-16); способностью применять основные методы, способы и средства получения, хранения, переработки информации, навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-17); способностью собирать и анализировать исходные информационные данные для проектирования технологических процессов изготовления продукции, средств и систем автоматизации, контроля, технологического оснащения, диагностики, испытаний, управления процессами, жизненным циклом продукции и ее качеством (ПК-1); способностью применять способы рационального использования сырьевых, энергетических и других видов ресурсов, современные методы разработки малоотходных, энергосберегающих и экологически чистых технологий (ПК-5); способностью участвовать в постановке целей проекта (программы), его задач при заданных критериях, целевых функциях, ограничениях, разработке структуры их взаимосвязей, определении приоритетов решения задач с учётом правовых и нравственных аспектов профессиональной деятельности (ПК-6); способностью участвовать в разработке математических и физических моделей процессов и производственных объектов (ПК-17); В результате изучения дисциплины студент должен: Знать: кибернетические основы построения автоматических систем управления; физические основы формализации процессов управления промышленными объектами; основы метода передачи и обработки информации в системах управления. Уметь: применять системный подход при решении задач синтеза автоматических систем управления; уметь анализировать динамические свойства систем управления; правильно оценивать эффективность функционирования систем передачи и обработки информационных потоков. Владеть: основами методо передачи и обработки информации в системах управления; методами анализа динамических свойств систем управления; методами контроля и управления техническими системами. понятийно- терминологическим аппаратом в области автоматизации технолигических процессов и производств. 4. Объем дисциплины и виды учебной работы Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы. Вид учебной работы Всего часов Семестры 1 Аудиторные занятия (всего) 36 36 В том числе: - - Лекции 18 18 Практические занятия (ПЗ) 18 18 Семинары (С) Лабораторные работы (ЛР) Самостоятельная работа (всего) 72 72 В том числе: - - Курсовой проект (работа) Расчетно-графические работы 18 18 Реферат 22 22 Другие виды самостоятельной работы 30 30 Домашнее задание 30 30 Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен) зачет Общая трудоемкость час зач. ед. 108 108 3 3 5. Содержание дисциплины 5.1. Содержание разделов дисциплины № п/п Наименование раздела дисциплины Содержание раздела 1. Введение Кибернетика – как наука об управлении сложными динамическими системами. Цели и задачи кибернетики. Кибернетическая система. Теория автоматического управления – раздел кибернетики. Человек и автомат. Система и системный подход. Анализ и синтез. 2. Информация и энтропия Информационные потоки, циркулирующие в кибернетических системах. Количественная оценка информационных процессов. Энтропия дискретных сообщений, ее основные свойства. Условная энтропия. Информация. Энтропия непрерывного сигнала. Качество информации. Способы передачи и обработки информации. Сигнал. Алгоритм. Кодирование сообщений. Двоичный код. Помехозащитные коды. 3. Автоматическое управление Управление, управляющее и возмущающее воздействие на объект. Цель управление, ее формализация. Система управления. Основные принципы управления. Разомкнутая и замкнутая системы управления. Комбинированная система управления с прямой и обратной связью. Преимущества и недостатки различных систем управления. Элементы систем автоматического управления: измерительной, управляющей и исполнительной. Объект управления, его динамические свойства. Математическое описание преобразования выходных воздействий: дифференциальные уравнения и временные характеристики. Системы автоматического управления. Примеры системы автоматического управления. Классификация систем автоматического управления и перспективы их развития 4. Вычислительная техника и управление системами Обработка информации с помощью цифровых вычислительных машин и микропроцессорной техники. ЭВМ как дискретный тактовый автомат. Специализированные управляющие машины. Использование ЭВМ в адаптивных системах управления. Цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи. 5. Человеко-машинные системы Структура человеко-машинных систем (СЧМ) и ее основные характеристики. Основные типы СЧМ. Симбиоз человека и машины. Оператор как неотъемлемая часть человеко-машинной системы. Основные требования к оператору как к звену СЧМ. Разделение труда между человеком и автоматом. Биоэлектрическое управление. Человек и система. Перспективы использования искусственного интеллекта в системах автоматического управления. 5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами № п/п Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин № № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин 1 2 3 4 5 1. Математические методы обработки данных + + + + - 2. Теория автоматического управления + + + + + 3 Средства автоматизации и управления + + + + + 5.3. Разделы дисциплин и виды занятий № п/п Наименование раздела дисциплины Лекц. Практ. зан. Лаб. зан. Семин СРС Все-го час. 1. Введение 2 10 12 2. Информация и энтропия 4 6 12 22 3. Автоматическое управление 6 6 14 24 4. Вычислительная техника и управление системами 4 18 22 5. Человеко-машинные системы 2 6 18 28 Итого: 18 18 72 108 6. Лабораторный практикум Лабораторный практикум не предусматривается 7. Практические занятия (семинары) № п/п № раздела дисциплины Тематика практических занятий (семинаров) Трудо-емкость (час.) 1. 2 Энтропия непрерывного сигнала. Методы кодирования информации 6 2. 3 Классификация и типы систем управления, их достоинства и недостатки 6 3. 5 Система человек-машина 6 Итого: 18 8. Примерная тематика курсовых проектов (работ) Не предусмотрены. Примерные темы рефератов: Кибернетические системы и информационные потоки. Система управления и элементы автоматического управления. Вычислительные устройства в системах управления. Роль обратной связи в современных системах управления. Математические модели в системах управления. 9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины: а) основная литература Власов К. П. Теория автоматического управления. Учебное посо­бие. X.: Изд-во Гуманитарный центр, 2007 – 526 с. Ковалев В.И., Схиртладзе А.Г., Борискин В.П. История техники: Учебное пособие. - Старый Оскол: ООО «ТНТ», 2006. – 336 с. Полупан А.В. Диагностирование технических объектов. - М.: Машиностроение-1, 2006. – 294 с. б) дополнительная литература Шариков Ю.В., Белоглазов И.Н., Фирсов А.Ю. Моделирование процессов и объектов в металлургии: Учеб. посо­бие / Санкт-Петербургский государ­ственный горный институт (технический университет). СПб, 2006. – 83 с. Холоднов В.А., Дьяконов В.П., Иванова Е.Н., Кирьянова Л.С. Математическое моделирование и оптимизация химико-технологических процессов: Практическое руководство. — СПб.: АНО НПО «Профессионал», 2003. – 480 с, Гринин А.С., Орехов Н.А., Новиков В.Н. Математическое моделирование в экологии: Учеб. по­собие для вузов. — М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003. – 269 с. в) программное обеспечение: 1. Windows XP. 2. Microsoft Office. 3. Mathcad. 4. MATLAB. 10. Материально-техническое обеспечение дисциплины: Занятия по дисциплине проводятся в специально оборудованных аудиториях и с применением персональных компьютеров. Компьютерный класс – ауд. 6502. В компьютерном классе установлены 12 компьютеров P4, лазерный принтер. На стенах вывешены наглядные пособия с основными программами по специальным дисциплинам. В классе проводятся занятия в соответствии с расписанием, а также выполняются курсовые и дипломные проекты по направлению подготовки 220700 «Автоматизация технологических процессов и производств». В классе одновременно могут заниматься до 18 человек, из них 12 человек непосредственно за компьютерами. 11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины: Для успешного изучения дисциплины студент должен посещать все занятия. Лекции читаются с использованием интерактивных средств обучения, практические работы выполняются на персональных компьютерах. В случае возникновения недопонимания материала, студент может воспользоваться методическими пособиями как по лекционному материалу, так и по практическим занятиям, а также посещать консультации преподавателей. Задания студент выполняет самостоятельно на практических занятиях или дома. Следующее задание выдается только после защиты предыдущего. С целью промежуточной проверки знаний проводится контрольная работа. Студенты, пропускающие занятия, получают дополнительные домашние задания и пишут реферат. Разработчики: Горный университет Профессор каф. АТПП Ю.В. Шариков (место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия) Горный университет Ассистент каф. АТПП П.А. Петров (место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия) Эксперты: Горный университет и.о зав. каф.АТПП А.А. Кульчицкий (место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия) (место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)

Похожие:

	Рабочая программа учебной дисциплины Основная образовательная программа... Рабочая программа учебной дисциплины «Управление информационными системами» составлена в соответствии с требованиями ооп: 38. 04....		Рабочая программа учебной дисциплины Основная образовательная программа... Рабочая программа учебной дисциплины «Управление информационными системами» составлена в соответствии с требованиями ооп: 38. 04....
	Рабочая программа учебной дисциплины Основная образовательная программа... Рабочая программа учебной дисциплины «Управление информационными системами» составлена в соответствии с требованиями ооп: 080500....		Докладов конференции «Управление большими системами 2014» Аннотация – в данном документе приведены инструкции по оформлению тезисов докладов для публикации в материалах XI всероссийской школы-конференции...
	Программа дисциплины «Планирование и управление городскими транспортными... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки 271000....		Рабочая программа учебной дисциплины управление транспортными системами... Данную программу разработал Богомолов Олег Анатольевич к э н., доцент кафедры Международной торговли ноу впо имэс
	Программа учебной дисциплины «введение в управление технологиями» Направление подготовки: 220700 Автоматизация технологических процессов и производств		Программа дисциплины «Управление образовательными системами» для... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки 081100....
	Рабочая учебная программа дисциплины по направлению подготовки 080200... Цель дисциплины состоит в обучении студентов необходимым навыкам работы со специализированными информационными технологиями и системами...		Рабочая программа учебной дисциплины экономика, управление и планирование... «Экономика и управление народным хозяйством: экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами (транспорт)»...
	Рабочая программа учебной дисциплины Основная образовательная программа... Рабочая программа учебной дисциплины «Рынок труда» составлена в соответствии с требованиями ооп 080400. 62 Управление персоналом,...		Программа учебной дисциплины «Политическое управление и политические технологии» Целью освоения учебной дисциплины «Политическое управление и политические технологии» является формирование у слушателей теоретических...
	Рабочая программа учебной дисциплины Основная образовательная программа... Рабочая программа учебной дисциплины «Основы безопасности труда» составлена в соответствии с требованиями ооп: 080400. 62 Управление...		«Государственно-общественное управление образовательными системами» Учебно-методический комплекс «Теория антикризисного управления предприятием» составлен в соответствии с требованиями Государственного...
	Рабочая программа по направлению 180500 62 «Управление на водном... Профиль «Управление транспортными системами и логистическим сервисом на водном транспорте»		Примерная программа дисциплины теоретическая механика цели и задачи дисциплины Сюда следует отнести и большое число специальных инженерных дисциплин, предметом которых служат: динамика и управление машинами и...