Өлшеу техникасын қызмет ету ұқсатқыштығын үлгілеу

Сипаттама: Дисциплина «Имитационное моделирование функционирования измерительной техники» для специальности 7М07105 «Приборостроение» относится к профилирующим дисциплинам курс по выбору. Данная дисциплина нацелена на ознакомление магистрантов с основными методами решения задач на основе имитационного моделирования, получение навыков создания моделей систем автоматизации, изучение методов планирования экспериментов, применение полученных знаний при создании и проведении экспериментов с имитационными моделями систем различной сложности. В рамках данного курса будут рассмотрены теоретические и прикладные аспекты создания имитационных моделей в среде Matlab пакета Simulink , методов планирования и проведения экспериментов.

Кредиттер саны: 5

Компонент: Таңдау бойынша компонент

Цикл: Базалық пәндер

Мақсат
  • Цель изучения дисциплины – подготовка магистрантов специальности 7М07105 «Приборостроение» к производственной деятельности в области проектирования и эксплуатации приборов и устройств систем автоматизации с применением методов имитационного и компьютерного моделирования.
Міндет
  • Ознакомить с назначением и возможностью современных средств компьютерного моделирования, ориентированных на решение научных, проектных и технологических задач в области приборостроения;
  • Изучить методические принципы построения имитационных моделей процессов и функционирования измерительной техники;
  • Освоить основы методологии и технологии имитационного моделирования при исследовании, проектировании и эксплуатации систем управления;
  • Формирование комплексных знаний и практических навыков в области моделирования приборов и устройств технических систем;
  • Выработать навыки использования информационных ресурсов и технологий при организации имитационного моделирования в среде Matlab пакета Simulink;
  • Развить умения самостоятельно приобретать и углублять знания, полученные при изучении курса.
Оқыту нәтижесі: білу және түсіну
  • Современных средств компьютерного моделирования, ориентированных на решение научных, проектных и технологических задач в области приборостроения;
  • Приемов, методов, способов формализации объектов, процессов, явлений и реализации их на компьютере;
  • Принципов моделирования, классификацию способов представления имитационных моделей процессов и функционирования измерительной техники.
Оқыту нәтижесі: білім мен ұғымды қолдану
  • При эксплуатации современных электронных приборов и устройств технических систем управления
  • При проектировании и разработке новых приборов и устройств в области приборостроения
Оқыту нәтижесі: талқылай білуді қалыптастыру
  • Оптимизации решений по выбранным критериям, принятие решений в условиях неполноты информации, анализа информации и моделирования поведения процесса во времени;
  • Формализации объектов исследования и проектирования, не искажающей суть механизмов основных процессов и алгоритмизации выбранных моделей и методов.
Оқыту нәтижесі: коммуникативтік қабілеттіліктер
  • Сообщать информацию, идеи, проблемы и решения в области организации работ по проектированию, эксплуатации электронных приборов и устройств технических систем, как специалистам, так и неспециалистам;
  • Озвучивать состояние научно-технической проблемы путем подбора, изучения и анализа литературных и патентных источников;
  • Развить коммуникационные способности, необходимые для работы в команде.
Оқыту нәтижесі: Оқу дағдылары немесе сабаққа қабілеттілігі
  • Методов автоматизированной разработки имитационных моделей, сбора и обработки результатов, необходимыми для профессиональной деятельности;
  • Работы с компьютером, как средством управления информацией, современными методами получения, хранения, переработки информации для решения задач в области приборостроения;
  • Способность в условиях развития науки и изменяющейся социальной практики к переоценке накопленного опыта, анализу своих возможностей;
  • Самостоятельно приобретать новые знания, используя современные образовательные и информационные технологии.
Дәріс сабақтарының тақырыптары
  • Введение. Предмет курса, его цели и задачи. Моделирование как метод научного познания. Определение и назначение моделирования. Классификация методов моделирования.
  • Понятие о технологии моделирования. Возможности формализации больших систем. Адекватность и эффективность разработанной модели.
  • Аналитическое моделирование технических систем. Компонентное моделирование. Общие принципы графического представления технических систем в пакетах автоматизированного моделирования.
  • Исследование технических систем во временной области. Понятие о модельном времени. Механизмы, способы продвижения модельного времени.
  • Исследование технических систем во временной области. Алгоритмы численного моделирования нелинейных динамических систем. Свойства методов численного интегрирования. Методы явные и неявные. Выбор между явными и неявными методами в процедурах моделирования технических систем.
  • Автоматизированное моделирование технических объектов. Архитектура программ автоматизированного моделирования. Методы построения моделирующих программ. Порядок метода интегрирования.
  • Автоматизированное моделирование технических объектов. Архитектура программ автоматизированного моделирования. Методы построения моделирующих программ. Порядок метода интегрирования.
  • Имитационное моделирование технических систем. Сложная система, как объект моделирования. Прикладной системный анализ – методология исследования сложных систем. Процедурно-технологическая схема построения и исследования моделей сложных систем.
  • Типовые системы имитационного моделирования Этапы имитационного моделирования. Классификация моделей.
  • Использование методов имитационного моделирования. Границы возможностей классических математических методов. Возможности, область применения имитационного моделирования. Направленный вычислительный эксперимент на имитационной модели. Анализ результатов моделирования и принятие решений.
  • Основные правила моделирования. Этапы исследования реальных систем на основе имитационного моделирования.
  • Создание адекватных и детальных имитационных моделей. Анализ выходных данных для автономной системы. Сравнение альтернативных конфигураций системы. Выбор начальных условий при моделировании. Моделирование случайностей в производственных системах.
  • Классификация пакетов моделирования технических систем Пакеты структурного моделирования. Пакеты физического мультидоменного моделирования
  • Пакеты среды MatLab для моделирования различных технических систем Принципы моделирования механических систем в пакете SimMechanics Пакет моделирования электрических систем SimPower Пакет моделирования гибридных систем StateFlow.
  • Основные методы планирования экспериментов. Планирование машинных экспериментов по имитационному моделированию
Негізгі әдебиет
  • Воронин А.В. Моделирование технических систем. – Изд-во ТПУ, 2013. – 130с.
  • Клиначёв Н.В. Введение в дисциплину «Основы моделирования систем» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://model.exponenta.ru/lectures/sml_01.htm
  • Норенков И.П., Трудоношнн В.А., Федорук В.Г. Математическое моделирование объектов мехатроники // Электронный журнал Наука и образование. – 2005. – № 3 (Март) [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.techno.edu.ru:16001/db/msg/25272.html
  • Трудоношин В.А., Пивоваров Н.В. САПР. Математические модели технических объектов. – М.: Высш. шк., 2016. – 160 с.
  • Шалагинов А.В. Моделирование: курс лекций [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://ermak.cs.nstu.ru/~shalag/tems/lect_6.html
  • Советов Б. Я. Моделирование систем: учебник для студентов вузов. - Изд. 6-е, стер. - Москва: Высшая школа, 2009. - 342 с
  • Кельтон В., Лоу А. Имитационное моделирование. - 3-е изд. - Москва: Питер, 2014. - 846 с.
  • Дьяконов В.П. MATLAB. Основы применения. Серия «Библиотека профессионала». – М.:–СОЛОН–Пресс, 2015.–800с.
  • Половко А.М., Бутусов П.Н. MATLAB для студентов. – СПб.: БХВ–Петербург, 2015.–320с.
  • Черных И.В. Моделирование электротехнических устройств в Matlab, Sim Power Systems и Simulink.– М.: ДМК Пресс; СПб.: Питер, 2008. – 288с.
  • Черных И.В. SIMULINK: среда создания инженерных приложений/Под общ.ред. к.т.н. В.Г.Потемкина.– М.: Диалог-МИФИ, 2003. – 496с.
Қосымша әдебиеттер
  • Алексеев О.В., Головоков А.А., Пивоваров И.Ю., Чавка Г.Г. Автоматизация проектирования РЭС. Учебное пособие для вузов. – М. Высш.шк., 2000.–479с.
  • Коваленко В., Кулавина Н. Проектирование РЭС: CAD/CAM/CAE/PDM: Информация. М.: Интернет – Университет Информационных технологий, 2008. http://www.intuit.ru/studies/courses/674/530/info
  • Brian R. Hunt. Matlab R2007 с нуля. – М.: Лучшие книги, 2008. -352с.
  • Ануфриев И.Е., Смирнов А.Б., Смирнова Е.Н. MATLAB 7.–СПБ.:–БХВ-Петербург, 2005. –1104с.
  • Колесов Ю.Б., Сениченков Ю.Б. Компьютерное моделирование в научных исследованиях и образовании // Exponenta Pro. Математика в приложениях. – 2003. – № 1. – С. 4–11.
  • Черных И.В. Simulink: Инструмент моделирования динамических систем. Электронный ресурс - http://matlab.exponenta.ru/simulink/book1/