Функциональные узлы и компоненты систем управления

Бакалавриат 2023/2024

Статус: Курс обязательный (Информатика и вычислительная техника)

Направление: 09.03.01. Информатика и вычислительная техника

Кто читает: Департамент компьютерной инженерии

Где читается: Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова

Когда читается: 3-й курс, 3, 4 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Охват аудитории: для своего кампуса

Преподаватели: Тув Александр Леонидович

Язык: русский

Кредиты: 5

Контактные часы: 82

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Целью курса является получение студентами знаний в части назначения систем контроля и управления, а также устройств используемых в аппаратном обеспечении систем искусственного интеллекта. Студенты изучают типовой состав таких систем, принципы работы датчиков различных физических величин, методы обработки аналоговой информации, получают навыки расчета электронных схем и оцифровки сигнала. В курсе изучается устройство приводов, сенсорные системы, расчет усилительных каскадов, рассматриваются схемы генераторов сигналов, работа источников питания аппаратуры, преобразователи напряжение-частота, АЦП, ЦАП. Практические занятия направлены на закрепление полученных теоретических знаний и выработку у студентов опыта расчета параметров электронных устройств, навыков работы с измерительной аппаратурой и умений в части отладки схем. При проведении практических занятий много времени уделяется моделированию поведения схем. Курс углубляет знания, полученные студентами в курсах «Электроника и электротехника», «Схемотехника». Полученные при изучении курса знания применяются при прохождении практики, работе над проектами, выполнении ВКР.

Цель освоения дисциплины

Усвоение обучающимися принципов работы приводов, методов управления приводом, назначения двигательной, управляющей, сенсорной и информационной систем робота, узлов систем управления, модулей и компонентов цифровых и аналоговых устройств: активных и пассивных, дискретных и интегральных элементов, электромагнитных и коммутационных устройств, элементов индикации и модулей отображения информации.
Изучение методов сопряжения серийно-выпускаемых функциональных узлов с микроконтроллерами при построении систем сбора и обработки информации и управления.

Планируемые результаты обучения

Навыки в части сопряжения и отладки узлов при макетировании элементов систем контроля.
Понимание назначения двигательных и сенсорных функций систем управления.
Понимание назначения источников питания аппаратуры. Знание принципов работы линейных стабилизаторов и источников опорного напряжения. Понимание работы импульсных преобразователей. Знания в части работы трансформаторных импульсных преобразователей
Понимание назначения полупроводниковых элементов в управлении приводами. Знания характеристик силовых диодов, транзисторов. Понимание принципа работы тиристоров. Умение применять силовые полупроводнковые элементы в схемах
Понимание принципов работы датчиков различной физической природы, представление об областях применения датчиков, знания в области получения измерительной информации с датчиков.

Содержание учебной дисциплины

Введение
Робототехнические системы.
Приводы
Электродвигатели
Элементы силовой электроники для управления электродвигателями
Источники питания аппаратуры
Общие сведения о датчиках, применяемых системах управления
Схемы обработки и преобразования измерительной информации
Датчики перемещения и положения
Датчики скорости и динамических факторов

Элементы контроля

Контроль лекционной активности 3го модуля
Контроль лекционной активности 4го модуля
Практические работы 3го модуля
Практические работы 4го модуля
Домашнее задание
Устный экзамен

Промежуточная аттестация

2023/2024 учебный год 4 модуль
0.12 * Домашнее задание + 0.06 * Контроль лекционной активности 3го модуля + 0.06 * Контроль лекционной активности 4го модуля + 0.24 * Практические работы 3го модуля + 0.24 * Практические работы 4го модуля + 0.28 * Устный экзамен

Программа дисциплины