Аннотации дисциплин кафедры СМ7

 

Выберите дисциплину из списка ниже

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Теория автоматического управления

 

Цель дисциплины

 получение студентами базисных знаний в области теории автоматического управления робототехническими системами, приобретение умений и навыков математического описания систем автоматического управления, исследования процессов, происходящих в робототехнических системах, анализа и синтеза этих систем.

 Задачами дисциплины является изучение:

методов анализа и синтеза линейных систем автоматического управления;

методов анализа и синтеза нелинейных систем автоматического управления и проведения линеаризации нелинейных систем;

методик исследования управляемости и наблюдаемости многомерных систем;

способов анализа систем при случайных воздействиях, методик построения формирующих фильтров;

теоретических основ логического управления робототехнических систем.

 

Управление роботами и РТС

 

Цель дисциплины

 получение студентами навыков расчета и исследования динамических процессов в робототехнических системах (РТС).

Задачами дисциплины является изучение:

формирование у студентов навыков расчета робототехнических систем и комплексов на всех этапах, начиная от разработки и анализа технического задания, в соответствии с ним обоснование функциональной схемы, выбора и расчета транспортного средства мобильного робота, спецоснащения;

 проведение энергетических и динамических расчетов приводов с учетом особенностей роботов;

проведение математического и полунатурного моделирования;

синтез законов управления;

проведение натурных испытаний;

изучение тренажеров подготовки операторов управления РТС.

 

 

Информационные устройства и системы роботов

 

Цель дисциплины:

подготовка студентов по современным датчикам роботов и робототехнических устройств.

 Задачами дисциплины являются:

1. Изучение физических принципов построения информационных систем и датчиков роботов.

2. Изучение статических, динамических и конструктивных характеристик датчиков роботов.

3. Получение навыков выбора информационных устройств роботов из  имеющихся.

 

 

Электрические приводы роботов

 

Цель дисциплины:

получение студентами базисных знаний в области проектирования и расчета приводов роботов.

 Задачами дисциплины являются:

1. Изучение конструкции, принципов действия, статических и динамических характеристик робототехнических электрических приводов.

2. Получение навыков расчета передаточных функций и структурных схем приводов роботов различного назначения.

3. Получение навыков выбора требуемого  типа привода и его характеристик.

 

 

Электромеханические и мехатронные системы

 

Цель дисциплины:

получение студентами знаний и навыков использования современных приводов для решения задач проектирования мехатронных систем.

 Задачами дисциплины являются:

1. Изучение физических принципов построения современных приводов.

2. Изучение конструкции, статических и динамических характеристик современных приводов.

3. Получение навыков расчета и использования электромеханических приводов в современных мехатронных системах.

 

 

Информационные устройства и системы в мехатронике

 

Цель дисциплины:

получение студентами базисных знаний в области датчиков и информационных мехатронных устройств.

 Задачами дисциплины являются:

1. Изучение физических принципов построения информационных устройств и систем  в мехатронике.

2. Изучение статических, динамических характеристик датчиков и их использование в системах автоматического управления.

 

 

Конструирование мехатронных модулей

Цель дисциплины:

подготовка студентов по основам конструирования мехатронных модулей (ММ), включающим следующие этапы конструирования: анализ технического задания на разработку ММ, выбор элементов силовой части ММ, аналитического и структурного представления силовой части ММ, синтез корректирующего устройства.

Задачами дисциплины является изучение:

подходов для формирования исходных данных для конструирования ММ;

метода энергетического расчета силовой части ММ;

аналитического и структурного представления силовой части  ММ;

метода синтеза корректирующих устройств ММ.

 

 

Проектирование мехатронных систем

Цель дисциплины:

Дисциплина входит в цикл инженерных дисциплин специальности. Основная цель дисциплины - подготовка специалистов по проектированию современных мехатронных систем в ракетно-артиллерийской технике на базе микропроцессорных контроллеров и микроЭВМ.

 Задачами дисциплины является изучение:

Инженерного метода приближенного определения передаточной функции и частотной характеристики импульсной мехатронной системы

Методов анализа и синтеза импульсной мехатронной системы на основе метода приближенного определения передаточной функции и частотной характеристики импульсной мехатронной системы

Процесса проектирования мехатронной системы с микропроцессорным контроллером

Технологии отладки мехатронной системы с микропроцессорным контроллером

Основ разработки управляющей программы для микропроцессорного контроллера мехатронной системы

Примеров алгоритмического обеспечения современных мехатронных систем

 

 

Проектирование робототехнических систем (МР)

Цель дисциплины:

Дисциплина входит в цикл научных дисциплин специальности. Основная цель дисциплины - подготовка специалистов к созданию исполнительных устройств, приводов и систем управления приводами манипуляционных роботов.

Задачами дисциплины является изучение

основ построения, применения, исследования и проектирования систем управления  манипуляционных роботов  различного типа и назначения.

 

Проектирование робототехнических систем

Цель дисциплины:

подготовка студентов по основам проектирования исполнительных приводов робототехнических систем, включающим следующие этапы проектирования: анализ технического задания на разработку исполнительного привода, выбор элементов силовой части исполнительного привода, аналитического и структурного представления силовой части исполнительного привода, синтез корректирующего устройства.

Задачами дисциплины является изучение:

подходов для формирования исходных данных для проектирования исполнительных приводов робототехнических систем;

метода энергетического расчета силовой части исполнительного привода;

аналитического и структурного представления силовой части исполнительного привода;

метода синтеза корректирующего устройства исполнительного привода.

 

Экспериментальные исследования в мехатронных устройствах

Цель дисциплины:

Дисциплина входит в цикл инженерных дисциплин специальности. Основная цель дисциплины - подготовка специалистов для экспериментальных исследований мехатронных устройств в ракетно-артиллерийской технике

Задачами дисциплины является изучение:

Методов экспериментального определения параметров мехатронных устройств

Методов обработки экспериментальных данных

Основ планирования эксперимента

Методов испытаний мехатронных устройств

 

Введение в специальность

 Цель дисциплины:

 дать студенту советы и рекомендации по оптимальной организации их учебной и самостоятельной работы.

Задачами дисциплины является

ознакомление с историей и научными школами  МГТУ (посещение музея МГТУ)

ознакомление с научными достижениями МГТУ

освоение методики работы с информацией в библиотеках (беседа с представителем библиотеки МГТУ)

освоение методики самостоятельной работы студентов, методики ускоренного обучения новым знаниям

знакомство со специальностью в процессе бесед с заведующим кафедрой и с ведущими преподавателями кафедры.

 

 Моделирование и исследование робототехнических систем

 

Цель дисциплины:

Изучение методов  и компьютерных технологий моделирования, разработка и анализ математических моделей устройств,  используемых  при исследовании, проектировании и эксплуатации робототехнических систем.

Задачами дисциплины является изучение:

- принципов, методов построения и исследования моделей робототехнических систем;

- формализации и алгоритмизации процессов функционирования робототехнических систем на базе анализа их  физических основ и  особенностей рабочих процессов и блочно-иерархическом подходе;

-  методологии и технологии компьютерного моделирования систем;

-  идентификации, редукции, верификации робототехнических систем;

-  статистического моделирования робототехнических систем на ЭВМ;

-  цифровой обработки сигналов робототехнических систем;

-  программно-аппаратных средств реализации задач моделирования;

 

Моделирование и исследование мехатронных систем и устройств

 

Цель дисциплины:

Изучение методов  и компьютерных технологий моделирования, разработка и анализ математических моделей устройств,  используемых  при исследовании, проектировании и эксплуатации мехатронных систем.

 

Задачами дисциплины является изучение:

- принципов, методов построения и исследования моделей мехатронных систем и устройств;

- формализации и алгоритмизации процессов функционирования мехатронных систем и устройств на базе анализа их  физических основ и  особенностей рабочих процессов и блочно-иерархическом подходе;

-  методологии и технологии компьютерного моделирования систем;

-  идентификации, редукции, верификации мехатронных систем;

-  статистического моделирования мехатронных систем на ЭВМ;

-  цифровой обработки сигналов мехатронных систем;

-  программно-аппаратных средств реализации задач моделирования;

 

 

Основы автоматизированного проектирования мехатронных устройств

Цель дисциплины:

Знакомство студентов с основными понятиями, методами  и средствами автоматизированного проектирования и изучение особенностей их реализации для задач проектирования мехатронных устройств.

Задачами дисциплины является изучение:

основных принципов построения САПР

подходов к выбору нужных компонентов базового программного обеспечения автоматизированного проектирования

основ математического моделирования

выполнения проектных процедур в режиме диалога с ЭВМ

пакетов прикладных программ для анализа и синтеза мехатронных систем.

 

Основы автоматизированного проектирования

Цель дисциплины:

Знакомство студентов с основными понятиями, методами  и средствами автоматизированного проектирования и изучение особенностей их реализации для задач проектирования робототехнических систем.

Задачами дисциплины является изучение:

основных принципов построения САПР и их реализации для проектирования  робототехнических систем

структуры процесса автоматизированного проектирования РТС

типовых процедур и маршрутов проектирования РТС

подходов к выбору нужных компонентов  автоматизированного проектирования

основ математического моделирования робототехнических систем

пакетов прикладных программ для анализа и синтеза робототехнических систем

CAD-систем

CALS-технологий

 

 

Управление в технических системах

(базовый курс)

 

Цель дисциплины:

получение студентами базовых знаний в области теории автоматического управления техническими системами и основ проектирования систем управления техническими объектами

Задачи дисциплины:

формирование у студентов умений и навыков математического описания систем автоматического управления, исследования процессов, происходящих в системах, анализа и синтеза этих систем, привитие студентам навыков, необходимых для формулировки обоснованного технического задания на проектирование сложной системы управления техническим объектом и технологическим процессом.

 

 

Гидропневмоприводы

Цель дисциплины:

Изучение конструкций гидропневмомашин и их основных характеристик, получение математических моделей гидроусилителей,  гидропневмоприводов для задач проектирования мехатронных систем.

Задачами дисциплины является:

Формирование навыков в вопросах математического описания гидропневмоприводов, включая:

Разработку принципиальных и структурных схем приводов;

Расчет статических и динамических характеристик;

Выбор элементов с использованием баз данных с учетом условий эксплуатации  и требований технического задания.

 

Гидропневмоприводы роботов

 

Цель дисциплины:

Изучение конструкций гидропневмомашин и их основных характеристик, получение математических моделей гидроусилителей,  гидропневмоприводов для задач проектирования робототехнических систем.

Задачами дисциплины является:

Формирование навыков в вопросах математического описания гидропневмоприводов, включая:

Разработку принципиальных и структурных схем приводов;

Расчет статических и динамических характеристик;

Выбор элементов с использованием баз данных с учетом условий эксплуатации  и требований технического задания.

 

Программа подготовки квалификационной работы

(Дипломное проектирование)

 

Цель квалификационной работы:

- выявление способности и умения студента решать реальную, практически полезную научно-техническую задачу. Систематизировать, закрепить и развить у студента навыки к самостоятельному решению комплекса инженерных задач, состоящего из конструкторских, технологических, исследовательских и организационно-экономических разработок, вопросов промышленной экологии и безопасности в соответствии с заданием, техническими условиями и темой квалификационной работы;

- выработать у студента умение разбираться в технической и справочной литературе, анализировать достижения отечественной и зарубежной техники по заданной теме, обобщать положительный опыт промышленности и учиться принимать технически и экономически обоснованные решения по всем разрабатываемым разделам квалификационной работы;

- научить студента, на примере разрабатываемого конкретного инженерного задания, наиболее широко и полно применить знания, усвоенные им при изучении учебных дисциплин социально-экономического, общетехнического, общеинженерного и специального циклов;

- поощрять и развивать у студентов наклонности к самостоятельному применению и развитию новых оригинальных методов и приемов расчета, к более глубокому анализу новых перспективных исследовательских, конструкторских и технологических разработок в рамках выполняемой квалификационной работы. Выполнению теоретических и экспериментальных исследований отдельных вопросов;

- оформлять результаты в виде технической документации (расчетно-пояснительная записка, чертежи, схемы, графики) и другого иллюстративного материала;

- оценка творческих способностей и подготовленности студента к самостоятельной работе в современных условиях.

Задачами квалификационной работы является

А) изучить:

основная задача выпускной квалификационной работы состоит в том, чтобы на заключительном этапе обучения студент показал умение творчески мыслить, принимать и разрабатывать оригинальные инженерные решения на всех этапах ёё выполнения.

В) провести:

-   анализ технического задания (ТЗ);

-   выявление основных проблем, решение которых имеет решающее значение для выполнения квалификационной работы;

-   обзор литературы и предшествующих работ по теме квалификационной работы и смежным проблемам;

-   поиск и анализ известных теоретических, конструктивных, технологических решений;

-   теоретическое и экспериментальное исследование, подтверждающее правильность выбранного решения, в том числе математическое и имитационное моделирование проектируемой системы;

-   выбор и обоснование наилучшего (наиболее рационального) научно-технического решения (принципиальной схемы, метода расчета);

-   конструирование и выполнение расчетов, подтверждающих выполнение требований ТЗ;

-   технико-экономический анализ;

-   поиск и обоснование решений, связанных с экологией и охраной труда.

 

 

Компьютерное управление мехатронными системами

Цель дисциплины:

получение студентами навыков проектирования и исследования динамических процессов в мехатронных системах.

Задачами дисциплины является:

ознакомление студентов с динамикой движения объектов мехатронных комплексов;

ознакомление студентов со структурными схемами, аппаратным составом мехатронных систем управления;

Определение задач, решаемых вычислительными средствами мехатронной системы

 

Применение мехатронных систем (КСМУ)      

Цель дисциплины:

знакомство студентов с предметом их будущей  специальности – с системами и устройствами, обеспечивающими автоматическую работу того или иного объекта;

Задачами дисциплины являются:

- знакомство с устройством, принципами работы и основными техническими характеристиками различных объектов автоматизации, связанных с направленностью факультет;

- изучение принципов построения систем автоматического регулирования и взаимодействия элементов автоматических систем различной физической природы.

   

                               Конструкция спецмашин и устройств          

Цель дисциплины:

 знакомство студентов с предметом их будущей  специальности – с системами и устройствами, обеспечивающими автоматическую работу того или иного объекта;

Задачами дисциплины являются:

- знакомство с устройством, принципами работы и основными техническими характеристиками различных объектов автоматизации, связанных с направленностью факультет;

- изучение принципов построения систем автоматического регулирования и взаимодействия элементов автоматических систем различной физической природы.

 

Основы робототехники

Цель дисциплины:

Подготовка студентов к изучению специальных курсов по робототехнике. Студенты должны получить представление о способах конструктивного выполнения исполнительных устройств роботов, о принципах действия приводов, о типах информационных средств, применяемых в автоматических системах, об основных способах управления роботами.

Задачами дисциплины является изучение:

- Способов построения и принципов работы автоматических систем;

- Принципов функционирования датчиков, усилительно-преобразовательных устройств, электрических и гидравлических исполнительных двигателей,

- Кинематики исполнительных механизмов манипуляционного робота.

 

 

Основы мехатроники       

 

Цель дисциплины:

Подготовка студентов к изучению специальных курсов по автоматическому управлению. Студенты должны получить представление о способах конструктивного выполнения исполнительных устройств роботов, о принципах действия приводов, о типах информационных средств, применяемых в автоматических системах, об основных способах управления мехатронными устройствами.

Задачами дисциплины является изучение:

 Способов построения и принципов работы автоматических систем;

Принципов функционирования датчиков, усилительно-преобразовательных устройств, электрических и гидравлических исполнительных двигателей,

Кинематики исполнительных механизмов.

  

 

Специальные электронные устройства

 

Цель дисциплины

Подготовка специалистов  в области создания современных силовых электронных устройств мехатроники.

Задачами дисциплины является изучение:

способов и устройств формирования, усиления и передачи сигналов управления в силовых электронных устройствах мехатроники.

 

 

 Микропроцессорная техника

Цели дисциплины:

получение студентами знаний в области микропроцессорных систем специального назначения;

формирование навыков проектирования микропроцессорных систем управления специальными мехатронными системами.

Задачами дисциплины является изучение:

-        архитектуры и интерфейса микропроцессора, микроконтроллеров, запоминающего устройства, устройства ввода-вывода, вспомогательных устройств микропроцессорной системы;

-        способов, методов и циклов обмена данными, методов адресации, системы команд микропроцессора;

-        принципов построения модульных микропроцессорных систем;

-        принципа действия и основ проектирования устройств сопряжения с объектом;

-        основ операционных систем, непосредственного, последовательного и параллельного программирования;

-        методик разработки принципиальных схем аппаратных средств, разработки и отладки программных средств микропроцессорных систем, реализующих алгоритмы управления.

 

Микропроцессорные устройства роботов и их программное обеспечение

 

Цели дисциплины:

-        получение студентами знаний в области микропроцессорных систем специального назначения

-        формирование навыков в вопросах проектирования микропроцессорных систем управления специальными роботами.

Задачами дисциплины является изучение:

-        архитектуры и интерфейса микропроцессора, микроконтроллеров, запоминающего устройства, устройства ввода-вывода, вспомогательных устройств микропроцессорной системы

-        способов, методов и циклов обмена данными, методов адресации, системы команд микропроцессора

-        принципов построения модульных микропроцессорных систем

-        принципа действия и основ проектирования устройств сопряжения с объектом

-        основ операционных систем, непосредственного, последовательного и параллельного программирования

-        методик разработки принципиальных схем аппаратных средств, разработки и отладки программных средств микропроцессорных систем, реализующих алгоритмы управления

-        принципов построения распределенных микропроцессорных систем управления

 

Электронные устройства в мехатронике

Цель дисциплины:

Дисциплина входит в цикл научных дисциплин специальности. Основная цель дисциплины - подготовка специалистов к созданию современных электронных усилительных устройств и устройств обработки сигналов автоматических приводов и систем.

Задачами дисциплины является изучение:

-        физических основ работы основных полупроводниковых элементов электронных устройств в мехатронике;

-        принципов построения усилительных и преобразовательных каскадов;

-        методов подготовки и проведения экспериментальных исследований электронных устройств;

-        подходов к  проектированию электронных устройств мехатронных систем, включая:

-        разработку структурных и принципиальных электрических схем;

-        разработку конструкций электронных устройств;

-        создание методик расчета параметров и выбора элементов;

-        использование стандартных программ САПР электронных устройств;

-        обоснование и разработку технических заданий на электронные устройства.

 

Электронные устройства роботов

 

Цель дисциплины:

подготовка специалистов к созданию современных электронных усилительных устройств, устройств обработки и преобразования сигналов робототехнических систем, а также базовая подготовка для успешного изучения специальных дисциплин.

Задачами дисциплины является изучение:

-физических основ функционирования основных электронных элементов и устройств;

-принципов построения усилительно-преобразовательных устройств;

-методов подготовки и проведения экспериментальных исследований электронных устройств;

-формирование системы основных понятий и подходов к проектированию электронных устройств робототехнических систем, включая:

- разработку структурных и принципиальных электрических схем;

- разработку конструкций электронных устройств;

- создание методик расчета параметров и выбора элементов;

- использование стандартных программ САПР электронных устройств;

- обоснование и разработку технических заданий на электронные устройства

 

 

Высшая математика. Специальные главы

Разностные уравнения. Дискретное преобразование Лапласа

 

Цель дисциплины:

приобретение студентами знаний тех разделов высшей математики, которые не читаются в общем курсе, но необходимы для освоения теории автоматического управления.

Задача дисциплины:

выработка навыков составления и решения разностных уравнений, определение связи между изображениями непрерывных и соответствующих им дискретных функций, использование дискретного преобразования Лапласа и преобразования ¯D для анализа и синтеза дискретных САУ.

 

Теория автоматического регулирования и управления

 

Цель дисциплины:

получение студентами базисных знаний в области теории автоматического регулирования и управления техническими системами.

Задачи дисциплины:

формирование у студентов умений и навыков математического описания систем автоматического управления, исследования процессов, происходящих в системах, анализа и синтеза этих систем.

 

 

Методы искусственного интеллекта

 

Цель дисциплины:

получение начальных сведений об устройстве систем управления мобильных роботов и подводных робототехнических систем, изучение назначения основных элементов систем управления; принципов их построения и функционирования.

Задачами дисциплины является изучение:

- знакомство с приборным составом систем управления мобильных роботов;

- изучение методов обработки информации, поступающей от датчиков, включая высокоинформативные телевизионные датчики, использующие методы распознавания образов;

- изучение методов формирования управлений в интеллектуальных системах.

 

Научно-исследовательская работа студентов (НИРС)

 

Цель дисциплины

Развитие у студентов навыков проектирования, создания и проведения исследований мехатронных и робототехнических систем в рамках сформулированной темы.

Задачами дисциплины являются:

ознакомление студентов с разработками в области устройств и  систем мехатроники и робототехники;

обучение работе с литературой, анализу требований технического задания, формированию структуры мехатронной и робототехнической системы, выбору элементной базы, планированию проведения исследований, умению использовать средства САПР, проведению теоретических и экспериментальных исследований систем, умению трансформировать результаты теоретических расчетов в аппаратную реализацию;

приобретение практических навыков работы.