Основы автоматизированного проектирования электромеханических систем

Министерство образования Республики Беларусь

Государственное учреждение образования «Республиканский

институт высшей школы»

Учреждение образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Учебная программа для высших учебных заведений

по специальности 1Информационные технологии и управление в технических системах

Минск 2006

РЕКОМЕНДОВАНА К УТВЕРЖДЕНИЮ В КАЧЕСТВЕ ТИПОВОЙ:

кафедрой теоретических основ электротехники Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол от 01.01.2001.);

Научно-методическим советом Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол от 01.01.2001.)

СОГЛАСОВАНА:

Председателем Учебно-методическим объединением вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники;

Начальником Управлением высшего и среднего специального образования Министерства образования Республики Беларусь;

Первым проректором Государственным учреждением образования «Республиканский институт высшей школы»

Основы автоматизированного проектирования электромеханических систем /Учебная программа для высших учебных заведений по спец. 1Информационных технологии и управление в технических системах. – Мн.: БГУИР, 2006.- 8 с.

ISBN

ISBN © БГУИР, 2006

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Типовая программа дисциплины «Основы автоматизированного проектирования электромеханических систем» для специальности 1Информационные технологии и управление в технических системах.

Целью дисциплины является подготовка специалистов, способных понимать процессы, происходящие в электрических и электромеханических системах, знающих принципы построения САПР для их расчета, обладающих начальными практическими навыками проектирования электромеханических систем.

Программа рассчитана на объем 100 час. Примерное распределение часов по видам занятий: лекций – 17 часов, лабораторных работ – 34 часа, 49 часов – самостоятельная работа.

В результате освоения курса «Основы автоматизированного проектирования электромеханических систем» студент должен:

знать:

-  основные задачи, возникающие при автоматизации процесса проектирования электрических и электромеханических систем;

-  структуру процесса автоматизированного проектирования;

-  основные принципы построения систем автоматизированного проектирования и их структуру;

-  методологию формализованного описания отдельных блоков и системы в целом;

-  современные электромеханические системы и САПР для их проектирования и модернизации;

уметь анализировать и оценивать:

-  различные варианты построения и возможности систем автоматизированного проектирования;

-  методы и уровни моделирования, математические модели различной степени детализации;

-  технические средства САПР;

приобрести навыки:

-  использования отдельных программ и пакетов САПР для анализа и оптимизации функционирования электрических и электромеханических систем;

-  оформления технической документации согласно действующей нормативной базе.

Углубление и расширение знаний студентов осуществляется за счет самостоятельной работы студентов, а также межпредметных связей с такими дисциплинами, как: электротехника, электронные приборы, метрология и измерения, автоматизированные системы управления.

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

ЛЕКЦИОННЫЙ КУРС

1.  Предмет курса, его задачи, структура, связь со смежными дисциплинами. Место данной дисциплины в подготовке инженера по специальности «Информационные технологии и управление». Литература.

2.  Процесс проектирования электромеханических систем. Уровни абстрагирования и аспекты описаний проектируемых объектов. Операции, процедуры и этапы проектирования. Классификация параметров проектируемых объектов. Классификация проектных процедур. Структура автоматизированного проектирования. Виды обеспечения в системах автоматизированного проектирования.

3.  Основные характеристики программ автоматизированного проектирования электрических цепей. Возможности автоматизации схемотехнического проектирования электронных схем. Параметры и переменные электронных схем. Выбор базисных переменных.

4.  Методы расчета электрических цепей на ЭВМ. Матричные формы записи уравнений на основе методов контурных токов, узловых потенциалов, переменных состояния. Топологические матрицы сопротивлений, проводимостей, ЭДС источников. Матричные уравнения электрических цепей. Алгоритм формирования математической модели по методу контурных токов, узловых потенциалов и переменных состояния.

5.  Математические модели элементов схем. Представление моделей элементов в программах автоматизированного проектирования электрических цепей. Разностно-итерационная модель. Модели двухполюсных элементов. Разностно-итерационные модели реактивных элементов. Модели биполярных транзисторов. Обобщенная электрическая модель. Полная передаточная модель, модель в матричной форме. Модель МДП-транзистора. Модели распределенных RC - и RLC-структур. Модели элементов и функциональных узлов в виде эквивалентных схем. Модели зависимых источников, трансформатора. Элементы оперативного макромоделирования.

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

1. Исследование резонансных явлений в электрических цепях.

2. Исследование электрических фильтров типа «к».

3. Расчет нелинейных электрических цепей.

4. Схемы с операционными усилителями.

5. Типовые звенья электромеханических систем.

6. Создание библиотечного элемента в системе Orcad.

7. Оптимизация работы схемы с помощью программы PSpice Optimizer.

8. Моделирование системы на функциональном уровне.

9. Разработка печатной платы.

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ

1. Система автоматизированного проектирования Orcad 10.3.

2. Система автоматизированного проектирования P-CAD 2003.

3. Пакет прикладных программ MathCAD 2001.

4. Программа автоматизированного проектирования Electronics WorkBench 5.

5. Программа автоматизированного проектирования MicroCap 7.

6. Пакет прикладных программ MS Office.

ЛИТЕРАТУРА

ОСНОВНАЯ

1.  Машинные методы анализа и проектирования электронных схем.– М.: Радио и связь, 1988.

2.  , , Малафеев автоматизированного расчета электронных схем в технике связи. – М.: Радио и связь, 1990.

3.  Фидлер Дж., Машинное проектирование электронных схем. – М.: Высш. шк., 1985.

4.  , Пен-Мин Лин. Машинный анализ электронных схем: Пер. с англ. / Под ред. . – М.: Энергия, 1980.

5.  , Бутырин и машинный расчет электрических цепей: Учеб. пособие для вузов. – М.: Высшая школа, 1988.

6.  Автоматизация схемотехнического проектирования: Учеб. пособие для вузов / , , и др.; под ред. . – М.: Радио и связь, 1987.

7.  САПР. Системы автоматизированного проектирования: Учебное пособие для технических вузов: В 9 кн. – Мн.: Выш. шк., 1988.

8.  OrCAD 7.0...9.0.Проектирование электронной аппаратуры и печатных плат / , . - СПб.: Наука и техника, 2001.

9.  Разевиг проектирования цифровых устройств OrCAD / . - М.: Солон-Р, 2000.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ

1.  Разевиг печатных плат в P-CAD 2001. – М.: Солон-Р, 2001.

2.  Разевиг PCAD 8.5-8.7.: Руководство пользователя. – М.: Солон-Р, 1999.

3.  Петраков аналоговых PSPICE-моделей радиоэлементов.— М.: ИП РадиоСофт, 2004.

4.  Бессонов основы электротехники. – М.: Высш. школа, 1978.

5.  и др. Системы автоматизированного проектирования в радиоэлектронике. –М.: Радио и связь, 1986.

6.  Бусленко имитационного моделирования сложных систем. – М.: Наука, 1977.

7.  Гальперин схемотехника в промышленной автоматике.– М.: Энергоатомиздат, 1987.

8.  Гладышев нелинейных систем на ЭВМ. – М.: Машиностроение, 1987.

9.  Максимей моделирование на ЭВМ. – М.: Радио и связь, 1988.

10.  Мороз теории систем.– М.: Высшая школа, 1987.

11.  , Анхимюк систем автоматического управления электроприводами. – Мн.: Выш. шк., 1986.

12.  , Статников оптимальных параметров в задачах со многими критериями. – М.: Наука, 1981.

13.  Автоматизированное проектирование систем управления / Под ред. М.Джамлиди и др. - М.: Машиностроение, 1989.

14.  OrCad 10. Проектирование печатных плат / , , ; под ред. . - М.: Горячая линия-Телеком, 2005.

Учебное издание

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Учебная программа для высших учебных заведений

по специальности 1Информационные технологии и управление в технических системах

Эксперт:

Ответственный за выпуск:

Редактор

Подписано в печать Формат 60х84 1/16.

Бумага Печать Гарнитура «Таймс». Усл. печ. л. Уч.- изд. л. Тираж экз.

Заказ

Издатель и полиграфическое исполнение: Учреждение образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»

Лицензия на осуществление издательской деятельности

№ 000/0056964 от 01.01.2001.

Лицензия на осуществление полиграфической деятельности

№ 000/0131518 от 01.01.2001.

Минск, П. Бровки,6