Поступающим / преподаваемые дисциплины

За время обучения на кафедре ЭиЭО студенты осваивают как общеобразовательные дисциплины (физика, математика, химия, история, философия и др.), так и дисциплины в соответствии с получаемой специальностью. В зависимости от уровня подготовки (инженерная или магистерская) список специальных дисциплин включает следующие.

Бакалаврская подготовка

Основные типы электроприводов, их характеристики, как в статических, так и в динамических режимах работы, методы анализа и расчета переходных процессов, основные способы управления двигателями, технические средства информационных каналов различных систем электроприводов; проектирование системы электропривода для общепромышленных механизмов; оформление чертежей электрических схем и спецификаций.Данный курс изучается в 7 семестре, по итогам изучения сдается экзамен и курсовая работа.

Приобретение навыков теоретического экспериментального исследования процессов в электрических и электронных аппаратах и устройствах, функционирующих на их основе технических средств управления потоками энергии (электрической, механической, тепловой, гидравлической т.п.) и информации.

Принципы действия, особенности конструкций электрических схем и характеристик аппаратов различного назначения: включение и отключение электрических цепей объектов; контроль и измерение их параметров, а также защита от нештатных режимов работы; управление технологическими процессами; регулирование параметров объектов и процессов; преобразование неэлектрических величин в электрические.

Теоретической базой курса "Электрические и электронные аппараты" являются дисциплины: физика, высшая математика, теоретические основы электротехники, электроника.Данный курс изучается в 6 семестре, по итогам изучения сдается экзамен и пишется курсовая работа.

Получение теоретических и практических навыков анализа процессов электромеханического преобразования энергии, конструкций и характеристик различных типов электрических машин, применяемых в типовых электроприводах различных отраслей промышленности.

Выбор электрических машин и трансформаторов для конкретных условий их эксплуатации, анализ и описание установившихся и переходных процессов, проведение испытаний основных типов электрических машин и трансформаторов и их техническое обслуживание.

Теоретической базой курса "Электрические машины" являются физика, высшая математика, теоретические основы электротехники. В свою очередь курс "Электрические машины" является базой для изучения специальных курсов дисциплины. Данный курс изучается в 5 и 6 семестре, по итогам изучения сдается экзамен (5 семестр) и пишется курсовой проект (6 семестр).

Знакомство с принципом действия, основными характеристиками и областями применения различных электроизмерительных приборов; изучение метрологических основ электрических измерений; получение навыков правильного выбора метода и средств измерений в зависимости от требований к точности измерения и условий их проведения; изучение методов обработки результатов измерений и оценки их погрешности; знакомство с современным состоянием и тенденциями развития средств электроизмерительной техники.Данный курс изучается в 5 и 6 семестре, по итогам изучения сдается экзамен (6 семестр) и зачет (5 семестр).

Состав и типовые структуры систем электроснабжения предприятий, методы анализа электрических нагрузок и выбора элементов систем электроснабжения. Проектирование типовых систем электроснабжения участков, цехов и предприятий в целом, составление типовых отчетов по энергопоказателям, проведение технико-экономических расчетов данных систем и анализ нагрузочных и переходных режимов электрических подстанций.

Цель курса — общетеоретическое электротехническое образование будущих специалистов. Главная задача курса ТОЭ — развитие основных понятий, полученных в курсе физики (разделы "Электричество" и "Электромагнетизм") на базе современной математики, вооружение будущего специалиста современными методами анализа различных электрических и магнитных цепей при установившихся и переходных режимах их функционирования.

Теоретическая подготовка студентов четвертого курса основам современных электротехнологий, применяемых в промышленности; изучение физических основ функционирования электроустановок, используемых для электрообработки; ознакомление с методами расчета и управления электротехнологическими процессами, а также приобретения студентами: навыков использования законов физики, электротехники, электроники к процессам электротехнологий; применения и эксплуатации основных типов электротехнологического оборудования; формулирования технических требований на разработку электрооборудования для электротехнологических устройств; умения рассчитывать и выбирать элементы электрооборудования электротехнологических установок для конкретных условий технологических процессов предприятий.

Изучение основных характеристик и физических процессов электротехнологических установок; изучение особенности конструкции и характера электромагнитных процессов в электрооборудовании электротехнологических установок; подготовка специалистов к практической деятельности по эксплуатации и обслуживанию электротехнологических установок.

Изучение методов и современных средств защиты человека при работе с электротехническими установками.

Задачи: 1) дать представление о действии электромагнитных колебаний на человеческий организм и тех параметрах электрического тока, соблюдение которых обеспечивает безопасную работу с электросистемами; 2) ознакомить с основными техническими средствами защиты от электрического тока; 3) привить навыки самостоятельного выбора средств защиты при решении вопросов электоробезопасности в конкретных случаях.

Основные сведения в области теории и практики определения экстремальных значений функций одной или нескольких переменных, необходимых для осуществления оптимизации режимов работы электротехнических и электроэнергетических объектов и установок.

Задачей является формирование у студентов следующих знаний, умений и навыков: уметь осуществлять постановку задач оптимизации; знать аналитические и численные методы определения экстремума; иметь навыки составления алгоритмов оптимизации, реализующих тот или иной метод.

Ознакомление студентов с особенностями и принципами построения оптимальных регуляторов для различных типов электроприводов, методами их синтеза, областью применения и вопросами технической реализации таких регуляторов.

Курс опирается на дисциплины "Основы электропривода", "Основы автоматического управления" и является дальнейшим развитием изученного в них материала. Данная дисциплина завершает теоретическую подготовку студентов по специальности 140610 и служит основой для выполнения дипломных проектов, связанных с разработкой и проектированием элементов и устройств современных систем управления электрооборудованием.

Ознакомление студентов с принципами построения цифровых систем (регуляторов) для различных типов объектов, методами их анализ и синтеза, областью применения и вопросами технической реализации таких регуляторов.

Одна из фундаментальных дисциплин в подготовке специалистов в области создания электронных вычислительных машин, электронных устройств вычислительной техники, систем обработки, передачи, преобразования и сбора информации. В процессе обучения студент должен получить: 1) знания структур, принципов действия, характеристик, областей применения современных электронных и полупроводниковых приборов, методов расчета основных аналоговых схем, усилителей и электронных устройств, выполненных на дискретных элементах и интегральных микросхемах; 2) умение выполнять проектно-конструкторские и расчетно-графические работы по созданию электронных устройств на современной электронной базе.

Базовыми дисциплинами для освоения курса являются теоретические основы электротехники, метрология и электрические измерения, а также соответствующие разделы курсов физики и высшей математики.

Целью изучения дисциплины является приобретение студентами знаний об основных задачах метрологии, как науки об измерениях, а также ознакомление с основами стандартизации и сертификации объектов электронных средств, что необходимо современному инженеру в его практической деятельности.

Ознакомление студентов с комплексом автоматических устройств, предназначенных для управления нормальными режимами электроснабжения и для действия в аварийных режимах или сразу же после их ликвидации. Главной задачей курса является изучение устройств релейной защиты линий электропередачи и электроустановок потребителей электроэнергии, а так же приобретения навыков правильного выбора, расчёта и настройки средств автоматики и релейной защиты электрооборудования для практических разработок или эксплуатации систем электроснабжения.

Ознакомление студентов с основными широко применяемыми потребителями электрической энергии: силовыми выпрямителями и инверторами, электрическими машинами, преобразователями, электрическими печами, электросварочными и гальваническими установками. Изучение процессов и характеристик потребителей электрической энергии, влияния их на системы электроснабжения, а также овладение методиками расчета элементов электроустановок и способами улучшения качества электроэнергии.

Магистерская подготовка

Овладение методами и техникой современного управления распределенными объектами, сбора и обработки информации на базе промышленных цифровых сетей. Курс требует определенных знаний по электронике, программированию и микропроцессорной технике. Цель и задачи дисциплины состоят в том, чтобы ознакомить магистров с основными принципами построения цифровых промышленных сетей как на уровне датчиков и исполнительных устройств, так и на уровне сбора и обработки информации о технологическом процессе и предприятии.

Основные понятия, задачи и методика проведения энергоаудита промышленных предприятий, организаций и учреждений, овладение методикой проведения аудита электрохозяйства, умение анализировать его результаты и вырабатывать рекомендации и мероприятия по экономии электроэнергии. Теоретические положения и практические решения по энергосбережению в электроприводах различных типов устройств, механизмов и установок, а также вопросы энергосбережения в других электротехнических установках.

Получение теоретических и практических навыков анализа процессов электромеханического преобразования энергии. Изучение общего подхода к решению задачи построения математических моделей электромеханических устройств (ЭМУС), являющихся разновидностью сложных динамических систем.

Обобщенная математическая модель ЭМУС, навыки анализа динамических режимов работы ЭМУС на базе их дифференциальных уравнений, методики построения математических моделей реальных схем ЭМУС — электрических машин и аппаратов.

Общая теория электромеханических преобразователей. Унифицированная электрическая машина (машина Крона). Трехфазная система как модель обобщенной электрической машины. Трансформация Кларка. Трансформация Парка. Машина постоянного тока: матричная модель, основные соотношения. Асинхронная машина: матричное описание, уравнения связи основных компонент. Синхронная машина. Матричные уравнения. Основные соотношения для различных режимов.

Абстрактная алгебра, дискретные структуры, графы, теория устойчивости нелинейных систем, теория оптимизации (теория экстремальных задач), уравнения в частных производных первого порядка, теория вероятности и случайных процессов. Ознакомление магистров с указанными разделами математики и основанными на них методами современной теории управления.

Визуализация экспериментальных и расчетных данных. Компьютерные пакеты, используемые для проведения расчетов и представления полученных результатов. Основные функции систем компьютерной поддержки проектирования и производства. Введение в теорию информации и кодирования. Информация и энтропия. Корректирующие коды. Сложность и защита информации. Криптографические методы защиты информации. Применение криптографических протоколов в информационно-компьютерных сетях. Введение в нейрокомпьютеры. Машина Больцмана. Программирование дискретных оптимизационных задач и задач распознавания для нейрокомпьютеров.

Овладение навыками работы с пакетами прикладных компьютерных программ математического и электротехнического моделирования, овладение базовыми навыками работы и проектирования микропроцессорных и микроконтроллерных систем управления электротехническими объектами.

Магистр должен научиться: 1) формулировать и решать задачи моделирования управления электротехническими объектами, возникающие в ходе научно-исследовательской деятельности и требующие углубленных профессиональных знаний; 2) выбирать необходимые методы исследования, модифицировать существующие и разрабатывать новые методы исходя из задач конкретного исследования; 3) обрабатывать полученные результаты, анализировать и осмысливать их с учетом имеющихся литературных данных; 4) применять полученные знания микроконтроллерных систем при разработке и проектировании систем управления электротехническими объектами.

Теория релейных регуляторов. Системы управления асинхронным приводом. Векторное управление асинхронным приводом. Наблюдатель Калмана. Бездатчиковый асинхронный привод. Самонастройка регуляторов для асинхронного привода. Следящий привод на основе асинхронного двигателя. Системы управления двигателями постоянного тока. Бесколлекторные двигатели постоянного тока. Учет влияния нелинейности типа люфт при синтезе регуляторов. Микропроцессорные системы управления. Прямое цифровое управление электроприводом.