2.11. моделирование систем

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
«Московский государственный институт электронной техники
(технический университет)»
Факультет «Электронные технологии, материалы и оборудование»
УТВЕРЖДАЮ
Председатель Ученого совета ЭТМО
д.т.н., профессор
В.И. Каракеян
"_______"____________2010г.
Программа вступительных испытаний
в магистратуру кафедры «Системы автоматического управления и контроля»
по направлению 220200 68 "Автоматизация и управление"
(магистр техники и технологии)
СОГЛАСОВАНО:
Председатель УМК
факультета ЭТМО
А.А.Дегтярев
"______"___________ 2010г.
Москва 2010г.
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НАПРАВЛЕНИЯ ПОДГОТОВКИ
МАГИСТРА ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ «АВТОМАТИЗАЦИЯ И
УПРАВЛЕНИЕ»
1.1. Направление подготовки магистра техники и технологий
утверждено приказом Министерства образования Российской Федерации №
686 от 02.03.2000г.
1.2. Образовательная программа, реализуемая в рамках данного
направления подготовки магистра 550200 «Автоматизация и управление» по
программе 550211 «Цифровая обработка сигналов в информационноуправляющих системах».
1.3. Квалификация выпускника – магистр техники и технологий
Нормативный срок освоения основной образовательной программы
подготовки магистра по направлению «Автоматизация и управление» при
очной форме обучения 6 лет. Основная образовательная программа
подготовки магистра состоит из программы подготовки бакалавра по
соответствующему направлению (4 года) и специализированной подготовки
магистра (2 года).
1.4. Квалификационная характеристика выпускника
Магистр по направлению подготовки «Автоматизация и управление» в
соответствии с требованиями «Квалификационного справочника должностей
руководителей, специалистов и других служащих», утвержденного
Постановлением Минтруда России от 21.08.98, № 37 может занимать
непосредственно после окончания вуза следующие должности: инженер;
инженер по автоматизации и механизации производственных процессов;
инженер-программист (программист); инженер-электроник (электроник);
инженер по наладке и испытаниям и прочие.
2. ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ УЧЕБНЫХ ДИСЦИПЛИН ВЫНОСИМЫХ
НА ВСТУПИТЕЛЬНЫЕ ИСПЫТАНИЯ
2.1. ТЕОРИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
1. Предмет, цель и задачи курса «Теория автоматического управления»,
его связь с другими дисциплинами специальности. Современное состояние и
задачи ТАУ. Основные понятия теории управления и математические модели
автоматических систем. Примеры автоматических систем. Основные
понятия. Замкнутые и разомкнутые системы. Классификация автоматических
систем по решаемым задачам. Законы управления. Составление и
линеаризация уравнений звеньев и систем.
2. Математические основы теории линейных автоматических систем.
Решение линейных дифференциальных уравнений с постоянными
коэффициентами. Частотные характеристики. Преобразование ЛапласаФурье. Передаточные функции. Структурные преобразования. Переходная и
весовая функции.
3. Частотные характеристики. Виды частотных характеристик.
Номограммы замыкания. Логарифмические частотные характеристики.
4. Устойчивость линейных систем. Понятие устойчивости. Критерии
устойчивости Рауса-Гурвица, Михайлова, Найквиста. Случай нулевых
полюсов. Проверка устойчивости по логарифмическим частотным
характеристикам.
5. Обеспечение требований к точности и качеству автоматических
систем. Понятие об астатизме. Установившаяся ошибка при воспроизведении
входных сигналов типа многочленов. Требования к логарифмическим
частотным характеристикам, связанные с точностью воспроизведения
сигнала. Показатели качества переходного процесса. Показатель
колебательности.
Требования
к
логарифмическим
частотным
характеристикам, связанные с качеством переходного процесса. Обеспечение
показателя колебательности и времени переходного процесса. Определение
границы области высоких частот. Расчет передаточной функции
последовательного корректирующего звена. Расчет корректирующих
обратных связей. Влияние местных обратных связей. Способы повышения
точности автоматических систем. Понятие об инвариантности. Способы
повышения качества переходного процесса. Интегральные оценки качества
переходного процесса.
6. Автоматические системы при случайных воздействиях. Случайные
события, величины, функции и их характеристики. Стационарные процессы.
Моменты второго порядка, ковариация и спектральная плотность.
Прохождение случайного сигнала через линейное звено. Точность
автоматических систем при случайных воздействиях. Синтез оптимальной по
точности системы при стационарных случайных воздействиях. Уравнение
Винера.
7. Нелинейные автоматические системы. Основные понятия. Запись
уравнений в форме Коши. Метод фазовой плоскости. Особые точки. Фазовые
портреты систем с разрывными функциями. Скользящие режимы. Релейные
системы. Системы с переменной структурой. Метод изоклин. Метод
точечных
преобразований.
Метод
гармонической
линеаризации.
Устойчивость колебаний. Понятие об устойчивости нелинейных систем.
Методы Ляпунова. Абсолютная устойчивость. Теоремы Попова.
Моделирование нелинейных систем.
8. Дискретные (цифровые) автоматические системы. Дискретизация.
Решетчатые функции. Решение разностных уравнений. Дискретное
преобразование Лапласа. Частотные характеристики и передаточные
функции. Структурные преобразования. Экстраполяторы. Устойчивость
дискретных систем. Критерии устойчивости. Цифровые регуляторы.
Дискретные системы с конечным временем переходного процесса.
9. Модальное управление в дискретных системах. Приведение
дискретных систем к форме Коши. Решение уравнений в форме Коши.
Управляемость. Наблюдаемость. Синтез регулятора по заданному
расположению полюсов передаточной функции. Синтез регулятора,
обеспечивающего конечное время переходного процесса при записи
уравнений в форме Коши. Оценивание состояний. Синтез системы с
регулятором и наблюдателем. Наблюдатели пониженного порядка. 10.
Оптимальное управление в дискретных системах. Оптимальное управление.
Метод динамического программирования. Принцип максимума в дискретных
системах. Оптимальное по быстродействию управление при ограничении
энергии. Оптимальное оценивание состояний. Дискретный фильтр Калмана.
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Попов Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования и
управления. – М.: Наука, 1989.
2. Иванов Е.А., Сильченкова В.В. Линейные системы автоматического
управления. - М.: МИЭТ, 1980.
3. Попов Е.П. Теория нелинейных систем автоматического регулирования и
управления. – М.: Наука, 1988.
4. Иванов Е.А., Сильченкова В.В. Исследование качества и синтез линейных
систем автоматического управления. - М.: МИЭТ, 1982.
5. Куо Б. Теория и проектирование цифровых систем управления. – М.:
Машиностроение, 1986.
6. Мита Ц., Хара С., Кондо Р. Введение в цифровое управление. – М.: Мир,
1994.
7. Иванов Е.А., Сильченкова В.В., Лукичев А.Ю. Экспериментальное
исследование систем автоматического управления (методическое пособие
по лаб. работам). -М.: МИЭТ, ч.1 – 1984.
8. Тарасова Г.И., Топильская Т.А. Анализ и синтез САУ с помощью
программных средств на IВМ РС/ Лаб.практикум - М.: МИЭТ, 2001.
9. Тарасова Г.И. Компьтерное моделирование систем автоматического
управления./ Методические указания по курсовому и дипломному
проектированию. – М.: РИО МИЭТ, 2004. – 48с.
2.2. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ, СИСТЕМЫ И СЕТИ
1.
История
создания
вычислительных
машин.
Поколения
вычислительной техники. Принципы фон-неймановской архитектуры.
2. Представление данных в компьютере. Системы счисления. Двоичные
и шестнадцатиричные числа. Отрицательные и дробные числа. Двоичная
арифметика и логика. Установка, сброс и инверсия битов.
3. Архитектура компьютера. Программная модель компьютера.
Структурная схема процессора Pentium. Организация памяти. Модель памяти
реального режима. Распределение памяти. Регистры и флаги процессора.
Формат команд машинного языка. Программные и аппаратные прерывания.
4. Язык Ассемблера. Типы данных. Команды процессора. Способы
адресации. Директивы языка. Структура программы. Выражения и
операторы
5. Аппаратные средства IBM PC. Стандартные шины, интерфейсы.
Форм-факторы. Типы разъемов.
6. Организация ввода-вывода. Принципы управления периферийными
устройствами. Устройства сопряжения. Регистры и порты стандартных и
нестандартных периферийных устройств.
7. Архитектура компьютерных сетей. Виды построения локальных
сетей. Телекоммуникационная аппаратура. Виды интерфейсов. Открытые
системы. Уровни взаимодействия открытых систем. Инкапсуляция
протоколов. Архитектура клиент-сервер. Глобальные сети. Семейство
протоколов TCP/IP, адресация и имена.
8. Вычислительные системы. Классификация компьютеров по областям
применения. Многопроцессорные системы. Надежность, отказоустойчивость
и производительность. Совместимость и мобильность программного
обеспечения.
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Бройдо В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации:
Учебник, СПб: Питер, 2002.
2. Гук М. Аппаратные средства IBM PC, СПб: Питер Ком, 1998.
3. Пятибратов А.П. и др. Вычислительные системы, сети и
телекоммуникации: Учебник, М.: Финансы и статистика, 2003.
4. Юров В.И. Assembler. Учебник, СПб: Питер, 2002.
5. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Учебник, СПб: Питер,
2001.
6. Павловская Т.А. C/C++ Программирование на языке высокого уровня,
СПб: Питер, 2003.
7. Таненбаум Э. Архитектура компьютера, СПб: Питер, 2002
2.3. ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
1. Предмет и задачи дисциплины. Современное состояние и проблемы
создания электромеханических систем
2. Основные понятия и определения.
Определения понятия «Электромеханические системы». Назначение
электромеханических систем. Требования. Типы исполнительных устройств.
Электропривод. Классификация. Приведение моментов сопротивления и
моментов инерции.
3. Математические модели электромеханических систем в
пространстве состояний. Передаточная матрица. Решение уравнений
состояния.
4. Электромагнитные исполнительные устройства.
Классификация. Тяговая и механическая характеристики электромагнитов
постоянного и переменного тока. Конструкция и типы магнитопроводов.
Основы
расчета
электромагнитов.
Динамические
характеристики
электромагнитов. Электромагнитные муфты. Соленоиды. Реле. Типы и
основные характеристики.
5.
Электропривод
с
двигателями
постоянного
тока.
Электромеханические свойства двигателя постоянного тока. Механические
характеристики. Двигательные и тормозные режимы. Математическое
описание
двигателя
постоянного
тока.
Передаточные
функции.
Математическая модель двигателя постоянного тока в пространстве
состояний. Тахогенераторы в системах автоматики. Система управления
скоростью двигателя постоянного тока. Система позиционирования с
двигателем постоянного тока. Переходные процессы. Расчет динамических
параметров привода. Механические характеристики двигателя постоянного
тока. Импульсное управление. Регулирование скорости в системе генератордвигатель.
6. Асинхронные и синхронные двигатели. Характеристики.
Механические свойства привода с
асинхронными двигателями.
Исполнительные
асинхронные
двигатели.
Управление
скоростью
двухфазных асинхронных двигателей.
7. Шаговые двигатели. Конструкции и типы шаговых двигателей.
Синхронизирующий момент. Режим работы. Динамические характеристики.
Стартстопное управление шаговым двигателем.
8. Пьезоэлектрические двигатели. Классификация. Конструкция.
Электромеханические
свойства.
Нагрузочные
характеристики.
Гистерезисные статические характеристики. Динамические характеристики.
Анализ и классификация прецизионных двигателей.
9. Системы управления. Тахогенераторы в системах автоматики.
Управление двигателем в системе генератор-двигатель. Система управления
скоростью двигателя постоянного тока. Система позиционирования с
двигателем постоянного тока.
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Автоматизация технологического оборудования микроэлектроники.
Учебное пособие для вузов по приборостр. спец. /А.А.Сазонов, Р.В.
Корнилов, Н.П. Кохан и др./ Под ред. А.А. Сазонова. - М.: ВШ, 1991.
2. Чиликин М.Г. Общий курс электропривода. Учебник для вузов: - М.:
Энергия, 1981.
3. Афонин С.М. Расчет элементов и устройств электромеханических систем.
- М.: РИО МИЭТ. 2000.
4. Волков Н.И., Миловзоров В.П. Электромашинные устройства автоматики.
– М.: ВШ, 1986.
5. Башарин А.В., Новиков В.А., Соколовский Г.Г. Управление
электроприводами. – М.: Энергоиздат, 1982.
6. Афонин С.М., Лукичев А.Ю. Исследование исполнительных устройств.
Лабораторный практикум. – М.: МИЭТ, 1995.
7. Федукин
В.А.
Исследование
характеристик
электропривода.
Методические указания к лаб. работам. - М.: МИЭТ, 1981.
8. Афонин С.М. Пьезопривод нано- и микроперемещений. – М.: РИО МИЭТ,
2003.
9. Конспект лекций
2.4. ИДЕНТИФИКАЦИЯ И ДИАГНОСТИКА СИСТЕМ
1. Введение в теорию идентификации. Задачи идентификации, их связь
с задачами управления и диагностирования. Априорная идентификация.
Структурная и параметрическая идентификация. Объект исследования и его
параметры.
2. Идентификация сигналов, воздействующих на объект исследования.
Типовые сигналы, применяемые при идентификации. Алгоритмы оценивания
статистических характеристики случайных процессов. Оценка интервала
корреляции. Выбор интервала дискретизации. Модели прогнозирования
случайных возмущений.
3. Идентификация статического объекта управления. Выделение
существенных переменных. Метод экспертных оценок. Пассивные и
активные методы организации сбора экспериментальных данных. Алгоритм
построения регрессионных моделей. Множественный регрессионный анализ.
Линеаризация регрессионных моделей. Оценка адекватности моделей.
4.
Идентификация
динамического
объекта
управления.
Детерминированные и статистические методы. Определение временных и
частотных характеристик при наличии случайных возмущений.
Корреляционные методы. Использование псевдослучайных двоичных
сигналов (ПСДС). Метод адаптивной модели. Поисковые и беспоисковые
модели. Адаптивная система с идентификатором. Модели систем в
пространстве состояний.
5. Специализированные программные средства исследования и
оптимизации технических объектов и систем. Программный пакет (ПП)
КАЛИСТО. Возможности и язык ПП. Подготовка исходных данных для
компьютерного моделирования систем. Коррекция параметров моделей с
помощью режима параметрической оптимизации. ПП МОДОС. Режим
графического и текстового редактора. Моделирования нелинейных объектов,
дискретных и запаздывания.
6. Техническая диагностика систем. Задачи технической диагностики.
Диагностируемые
объекты.
Диагностические
модели.
Средства
диагностирования. Системы диагностирования. Методы диагностирования.
Прогнозирование изменения состояния объектов.
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ::
1. Сильвестров А.Н., Чинаев П.Н. Идентификация и оптимизация
автоматических систем. – М.: Энергоатомиздат, 1987.
2. Дейч А.М. Методы идентификации динамических объектов. – М.:
Энергия, 1979.
3. Теория автоматического регулирования и управления/ Под ред.
А.А.Воронова. – М.: ВШ, 1986.
4. Тарасова Г..И., Топильская Т.А. Идентификация объектов управления. –
М.: МИЭТ, 1988.
5. Тарасова Г.И., Топильская Т.А. Анализ и синтез САУ с помощью
программных средств на IВМ РС. – М.: МИЭТ, 2001.
6. Тарасова Г.И. Компьютерное моделирование систем автоматического
управления. – М.: МИЭТ, 2004.
7. Глазунов Л.П., Смирнов А.Н. Проектирование технических систем
диагностирования. – Л.: Энергоатомиздат, 1982.
8. Буравлев А.И. и др. Управление техническим состоянием динамических
систем. – М.: Машиностроение, 1995.
2.5. СИСТЕМНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
1. Состав и функции программного обеспечения. Виды программного
обеспечения, операционные системы, системы управления файлами,
управление
вводом/выводом,
оболочки,
утилиты,
системы
программирования. Состав систем программирования, компьютеры и
интерпретаторы, отладчики.
2. Интерфейсы операционных систем (ОС) и прикладного
программирования. Реализация функции API на уровне ОС. Реализация
функций API на уровне системы программирования. Реализация функций
API
с
помощью
внешних
библиотек.
Принципы
объектного
программирования. Понятие класса, свойств, методов и полей. Событийноориентированное программирование. Способы формирования обработчика
событий. Типы методов, статические, динамические и перегружаемые
методы, способы их реализации.
3. Планирование процессов и управление памятью. Процессы и потоки.
Мультипрограммирование в системах разделения времени и в системах
реального времени. Создание процессов и потоков. Планирование и
диспетчеризация
протоков.
Состояние
потока.
Вытесняющие
и
невытесняющие алгоритмы планирования. Приоритеты. Программные
прерывания. Синхронизация процессов и потоков. Функции ОС по
управлению памятью. Типы адресов. Алгоритмы. Распределение памяти.
Свопинг. Страничное и сегментное распределение памяти. Кэширование
данных.
4. Сетевые ОС. Концепции распределения обработки в сетевых ОС.
Модели сетевых служб и распределенных приложений. Типы сетей. Сетевые
файловые системы. Сетевые протоколы. Интерфейс. Сетевые файловые
службы каталогов. Контроль доступа.
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ::
1. Таненбуам Э. Современные операционные системы. – С.-Пб: «Питер»
2002.
2. Гордеев А.В., Молчанов А.Ю. Системное программное обеспечение. - С.Пб: «Питер» 2001.
3. Бобровский С. Delphi 5. Учебный курс. - С.-Пб: «Питер» 2001.
4. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Сетевые операционные системы. - С.-Пб:
«Питер» 2002.
2.6.
КОНСТРУИРОВАНИЕ
АВТОМАТИЗАЦИИ
ЭЛЕКТРОННЫХ
СРЕДСТВ
1. Общие понятия о процессе конструирования, место конструирования
в общем процессе проектирования средств измерения и автоматизации
промышленного
производства.
Рассматриваются
особенности
конструирования систем управления промыш-ленным технологическим
оборудованием. Опре-деляется понятие конструкции как сложной
композиции физических тел. Анализируются экономические и социальные
аспекты, влияющие на процесс конструирования. Конструкция как средство
реализации электрической схемы. Место конструирования в процессе
проектирования. Роль ТЗ в конструировании. ТЗ – первый этап
проектирования
2. Электрические линии связи. Средства передачи электрических
сигналов. Виды проводных линий связи. Электрические параметры линий
связи. Дифференциальные уравнения линии связи. Бегущие и стоячие волны.
Электрическая длина линии связи. Виды электромонтажных линий связи.
3. Паразитные процессы в электронных устройствах. Понятие о
паразитных процессах, паразитных связях и паразитных элементах. Понятие
о помехах и наводках. Обобщенная схема канала связи. Виды паразитных
связей. Расчет помех в каналах связи. Методы снижения паразитных связей.
Электромагнитное экранирование. Блуждающие токи и методы борьбы с
ними. Особенности экранирования подвижных линий связи. Паразитные
процессы в цепях питания, методы подавления. Влияние схемы включения
потребителя в трехфазную сеть на уровень помех от промышленной сети.
4. Типовые конструкции. Типовая компоновка современных
электронных блоков. Классификация и типоразмеры. Конструкционные
системы. Размерные соотношения в конструкционных системах. Принципы
построения размерно-параметрических рядов. Конструкционная систем МЭК
48Д, СТ СЭВ 834-77. Размеры печатных плат. Размеры частичных корпусов,
размеры комплектных корпусов. Электромонтаж электронных устройств.
Требования, предъявляемые к электромонтажу. Печатный монтаж. Установка
навесных элементов на печатные платы. Объемный электромонтаж.
Особенности компоновки аналоговых устройств. Особенности компоновки
цифровых устройств
5. Расчет и конструирование электрических элементов. Расчет и
конструирование
меточных
элементов
конструкции
–
катушек
индуктивности, трансформаторов, линий связи.
6. Эксплуатационная обстановка и ее влияние на свойства
конструкции. Обеспечение тепловых режимов. Источники тепла и тепловые
воздействия. Влияние температуры на элементы конструкции. Способы
теплопередачи. Расчет теплопередачи конвекцией. Тепловые модели.
Способы охлаждения электронных блоков. Выбор способа охлаждения.
Расчет теплового режима блока в герметичном корпусе с естественным
воздушным охлаждением. Расчет теплового режима в перфорированном
корпусе. Расчет радиаторов для теплонагруженных элементов. Расчет
теплового режима блока с принудительным охлаждением. Условия
эксплуатации, хранения и перевозки электронного оборудования.
Воздействие пыли, влаги. Механические воздействия. Средства защиты от
вредных воздействий.
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Микроэлектронные устройства автоматики. Учебное пособие. Под ред.
А.А.Сазонова. - Л.: Энергоатомиздат, 1991, 384 с.
2. Николаев В.Т. Применение ЭВМ для расчетов при конструировании
устройств автоматики: Учебное пособие.- М.: МИЭТ, 1992, 156 с.
681.3.03(075.8), Н-632, 100 экз.
3. Николаев В.Т. Расчет электрических трансформаторов и линий связи на
ПЭВМ. Учебное пособие. – М.: МИЭТ, 1995, 120 с.
4. Николаев В.Т. Методические указания к практическим занятиям по курсу
«Основы конструирования электронных устройств автоматики».- М.:
МИЭТ, 1990, 36 с. - 681.52(07), Н-632, 85 экз.
2.7.
ИНФОРМАЦИОННОЕ
УПРАВЛЕНИЯ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ
СИСТЕМ
1. Информационное обеспечение. Информационное обеспечение
систем управления. Основные понятия и определения. Тенденции развития
современных информационных технологий. Понятие информационного
обеспечения. Принципы организации информационного обеспечения.
Методы структуризации информационных потребностей объекта. Методы
выбора источников информации. Методы формирования структуры
информационного потока. Общая схема функционирования системы
информационного обеспечения деятельности объекта.
2. Информационные системы. Общее представление. Понятие
информационной системы. Этапы развития информационных систем.
Процессы в информационной системе. Структура управления в
информационной
системе.
Структура
информационной
системы.
Классификация
информационных
систем.
Классификация
по
функциональному
признаку
и
уровням
управления.
Понятие
функционального признака. Типы информационных систем. Классификация
по степени автоматизации, по характеру использования информации, по
сфере применения. Основные этапы проектирования информационных
систем, структурная методология, функциональное проектирование. SALT,
CASE-технологии.
3. Базы данных. Понятие базы данных. Классификация баз данных.
Структурные элементы базы данных. Администрирование баз данных.
Архитектура системы баз данных. Уровни архитектуры: внутренний,
внешний, концептуальный. Уровни отображения. Жизненный цикл базы
данных. Концептуальное, логическое и физическое проектирование баз
данных.
4. Модели данных. Представление данных. Уровни представления
данных: концептуальный, логический, физический. Языки описания данных.
Языки манипулирования данными. Виды моделей данных. Реляционная
модель данных. Иерархическая модель данных. Сетевая модель данных.
Реляционный подход к построению модели данных. Домены, отношения,
кортежи. Виды отношений. Нормализация отношений. Независимость
данных. Типы связей. Реляционные базы данных.
5. Системы управления базами данных. Понятие СУБД. Структура
СУБД. Функции СУБД. Характеристики СУБД. Обзор существующих систем
управления базами данных. Постреляционные системы. СУБД следующего
поколения. Объектно-ориентированные базы данных. Распределенные
СУБД.
6. Физическая организация базы данных. Реализация базы данных.
Интерфейсы между различными структурами базы данных. Методы доступ.
7. Организация диалога. Понятие диалога. Основные группы
пользователей. Основные условия существования диалога. Характеристики
диалога. Возможные формы диалога.
8. Защиты и секретность данных. Восстановление. Транзакция.
Восстановление транзакции. Восстановление системы. Безопасность. Общие
понятия. Управление доступом. Шифрование данных. Целостность. Общие
понятия. Организация целостности домена, атрибута, отношения.
Ограничения целостности базы данных.
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Вендров А.М.
Проектирование
программного
обеспечения
экономических информационных систем. / Учебник - М.: Финансы и
статистика. 2000. – 352 с.
2. Гаранина Ю.А. и др. Лабораторный практикум по курсу "Компьютерная
практика". / Под ред. С.Ю.Головой. – М.: МИЭТ, 2002. – 80с.: ил.
3. Системы управления базами данных и знаний: Справ. Изд./ А.Н.Наумов,
А.М.Вендров, В.К.Иванов и др. / Под ред. А.Н.Наумова. - М.: Финансы и
статистика, 1991. – 352 с.
4. Дейт К.Дж. Введение в системы баз данных.- М.: Изд. «Диалектика»,
1998. – 784с.
5. Информатика: Учебник / Под ред. проф.Макаровой Н.В. - М.: Финансы и
статистика, 2000. – 768 с.
6. Макетирование, проектирование и реализация информационных систем. /
Ред. Ломако Е.И. – 1993.
7. Диго С.М. Проектирование и использование БД. – 1995.
8. Базы знаний интеллектуальных систем. / Гаврилов Т.А., Хорошевский
В.Ф. – СПб.: Питер, 2000. – 384 с.
2.8. МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ
1. Основные понятия: измерение, погрешности измерения и средств
измерений. Вероятностные оценки погрешностей измерений. Законы
распределения погрешностей измерений аналоговых и цифровых методов и
средств измерений. Метрологические характеристики (МХ) средств
измерений. Основы метрологического обеспечения (МО) измерений в
технологических процессах.
2. Средства измерений в статическом и динамическом режимах.
Измерение электрических, неэлектрических и магнитных величин.
Измерительные информационные системы.
3. Планирование и подготовка измерительного эксперимента.
Обработка результатов измерений. Алгоритм обработки результатов
измерений равноточных и неравноточных. Единство измерений. Основа
обеспечения единства измерений. Законы обеспечения единства измерений.
4. Структура метрологической службы на основе стандартизации.
Установление государственного контроля за соблюдением стандартов.
Категории и виды стандартов. Государственная система измерений (ГСИ).
Унификация и ряды предпочтительных чисел.
5. Схема и системы сертификации. Обязательная и добровольная
сертификация системы качества на соответствие международным стандартам
IS09000. Правила построения систем сертификации. Порядок и правила
проведения сертификации. Требования к системам обеспечения качества в
соответствие со стандартами серий ЕN45000 и ГОСТ Р51000.
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Евтихеев Н.Н, Купершмидт Я.А., Папуловский В.Ф, Скугоров В.Н.
Измерение электрических и неэлектрических величин. – М.:
Энергоатомиздат, 1990.
2. Сергеев А.Г., Латышев М.В. Сертификация. – М.: «Логос 2000».
3. Никифоров
А.Д,
Бакеев
В.Ш.
Метрология,
стандартизация,
сертификация. – М.: 2004г.
2.9. ИНФОРМАЦИОННЫЕ СЕТИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ
1.
Классификация
информационных
сетей.
Назначение,
функциональный состав, структура, характеристики и классификация
информационных сетей. Многоуровневые архитектуры информационных
сетей. Организация вычислительных сетей. Системы передачи данных.
2. Разновидности каналов и методов передачи данных. Разновидности
каналов передачи данных: проводные, оптоволоконные, радиоканалы,
спутниковые каналы. Методы передачи данных на физическом уровне.
Методы передачи данных на канальном уровне.
3. Методы
и аппаратура кодирования и сжатия информации.
Рекомендации и стандарты в области кодирования и сжатия информации.
Каналообразующая аппаратура. Режимы переноса информации: коммутация
каналов, многоскоростная коммутация каналов, асинхронный режим
переноса, быстрая коммутация пакетов, трансляция кадров, коммутация
пакетов. Узлы сети пакетной коммутации.
4. Организация доступа к сетям. Организация доступа к сетям пакетной
коммутации в монопольном и пакетном режимах. Конфигурация сетей на
радиоканалах. Архитектура сетей при использовании спутниковых каналов.
Внутренняя организация сетей трансляции кадров. Архитектура и сервисы
цифровых сетей интегрального обслуживания.
5. Модели протоколов информационных сетей. Модели протоколов
широкополосных цифровых сетей интегрального обслуживания. Сетевые
интерфейсы при асинхронном режиме переноса информации. Стандарты
сопряжения информационных сетей.
6. Доступ к базам данных. Организация баз данных. Организация и
сопровождение серверов информационных сетей. Доступ к базам данных
информационных сетей.
7. Основные тенденции и направления дальнейшего развития
информационных
сетей.
Перспективы
совершенствования
телекоммуникационной аппаратуры.
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Бец В.П. и др. Вычислительные сети, понятия, архитектура, протоколы,
технические средства и средства телекоммуникаций. Ч.1-4 – М.: МИЭТ.
2000.
2. Коноли Т. и др. Базы данных: проектирование, реализация,
сопровождение. – М.: СПб, 2000. – с.1111..
3. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы технологии,
протоколы. – М.: СПб, 2001.
4. Таненбаум Э. Компьютерные сети. – М.: СПб, 2002. – с.846.
2.10. ЛОКАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
1. Принципы построения систем управления. Примеры автоматических
систем в технологических установках микроэлектроники, в схемах
электроники. Микроэлектронные элементы систем. Общие принципы
построения управляющих автоматических систем на схемной логике и на
микропроцессорных системах.
2. Математические основы построения логических устройств
автоматики. Логические системы. Конечные синхронные и асинхронные
автоматы. Структурные и абстрактные автоматы. Формы задания автоматов.
Абстрактный синтез. Синтез управляющих автоматов по описательной
форме.
3. Матричные формы задания автоматов. Композиция и анализ
динамики схем с обратными связями. Декомпозиция автоматов и
структурный синтез физически реализуемых схем. Структурный синтез
процессорных систем на схемной логике.
4. Вероятностные автоматы. Конкурентные переходы в автоматах.
Теория циклов.
5. Пакеты программ для анализа и синтеза управляющих систем
автоматики. Особенности их применения
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Батырев Е.В. Алгоритмические и технические средства обработки
сигналов. –М. РИО., МИЭТ. 2003.
2. Грейнер Г.Р. и др. Проектирование бесконтактных управляющих
логических устройств промышленной автоматики. М.,Энергия.1977.
3. Корнилов Р.В. Основы управления оборудованием и промышленными
роботами. М., РИО. МИЭТ, 1992г.
4. Акимов О.Е. Дискретная математика. - М., Лаборатория базовых знаний.
2003.
5. Коваленко И.Н. Филиппова А.А. Теория вероятностей и математическая
статистика. - М. Высшая школа, 1973.
2.11. МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ
1. Классификация моделей и виды моделирования. Примеры моделей
механических систем. Примеры моделей тепловых систем. Примеры моделей
электрических систем. Электротепловая аналогия. Основные законы.
Примеры моделей тепловых систем.
2. Методы реализации моделей объектов управления. Аналоговые
аппаратурные модели, как элементы гибридных корректирующих устройств.
Расчет гибридных корректирующих устройств. Аппаратурное моделирование
линейных динамических элементов. Аппаратурное моделирование
нелинейных элементов.
3. Программная реализация моделей. Модели систем с переменными
параметрами. Универсальные корректирующие устройства с переменными
параметрами. Модели технологических объектов. Программная реализация
моделей линейных динамических звеньев. Программная реализация моделей
нелинейных звеньев.
4. Модели объектов с распределенными параметрами. Динамические
объекты
с
распределенными
параметрами.
Моделирование
пространственных тепловых процессов в технологическом оборудовании.
Программная реализация моделей с распределенными параметрами.
Сеточные методы.
5. Моделирование систем управления. Моделирование локальных
систем автоматического управления. Классификация устройств САУ
технологического оборудования электронной промышленности. Особенности
объектов управления технологического оборудования. Обобщенная
структурная схема локальной САУ. Структурные решения практически
реализуемых силовых устройств.
6. Моделирование силовых устройств. Моделирование и выбор
параметров силовых устройств в зависимости от характеристик объекта
управления. Моделирование и выбор параметров линейных усилителей
мощности локальных САУ. Энергетический расчет выходного каскада для
различных типов нагрузки. Выбор элементной базы выходного каскада.
Способы
импульсного формирования
управляющего
воздействия.
Моделирование и энергетический расчет выходного каскада импульсного
усилителя мощности.
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Микроэлектронные устройства автоматики: Учебное пособие для вузов
/А.А.Сазонов, А.Ю.Лукичев, В.Т.Тихонов и др/ - М.: Энергоатомиздат,
1991.
2. Автоматизация технологического оборудования микроэлектроники. Под
ред. А.А.Сазонова. – М.: Высшая школа, 1991.
3. Лукичев А.Ю. Исследование динамических объектов и реализация
алгоритмов управления цифровых систем. – М.: МИЭТ, 1986.
4. Лукичев А.Ю. Программная реализация и отладка алгоритмов
управления цифровых САУ. – М.: МИЭТ, 1991.
5. Лукичев А.Ю. Силовые электронные устройства систем автоматического
управления. – М.: МИЭТ, 1990.
6. Лукичев
А.Ю.,
Поддубный
Е.В.
Технические
средства
микропроцессорных систем управления технологическим оборудованием
микроэлектроники. – М.: МИЭТ, 1988.
2.12. ПРИКЛАДНАЯ ТЕОРИЯ ИНФОРМАЦИИ
1. Обобщенная структурная схема системы передачи информации.
Основные
понятия
и
определения.
Математические
модели
детерминированных и случайных сигналов. Сигналы измерительной
информации: детерминированные и случайные, аналоговые, дискретные и
цифровые. Временная форма представления сигналов. Разложение сигналов
по системам ортогональных функций. Кусочно-постоянные ортогональные
функции Радемахера, Уолша и Хаара. Спектры периодических сигналов.
Спектральная плотность непериодических сигналов. Текущий спектр
сигнала. Практическая ширина спектра сигнала. Случайные сигналы и их
вероятностные характеристики. Свойства корреляционной функции
стационарного случайного сигнала. Спектральная плотность случайного
процесса. Преобразования Хинчина-Винера.
2. Квантование сигналов. Способы квантования сигналов. Квантование
по времени. Частотный критерий Котельникова. Корреляционный критерий
Железнова. Критерий допустимого отклонения. Квантование по уровню.
Погрешности квантования.
3. Дискретные модели сигналов. Z-преобразование числовых отсчетов.
Цифровая фильтрация. Рекурсивные и нерекурсивные цифровые фильтры.
Импульсная характеристика цифровых фильтров. Частотные коэффициент
передачи цифрового фильтра. Синтез цифровых фильтров. Устойчивость
цифровых фильтров.
4. Информационные модели сигналов. Количество информации и
неопределенность. Энтропия как мера неопределенности. Свойства энтропии
дискретных сообщений. Энтропия непрерывных сообщений. Энтропия
сложных
сообщений.
Обобщенные
характеристики
сигналов
и
информативных каналов. Скорость передачи информации и пропускная
способность каналов с помехами и без помех.
5. Кодирование сигналов. Основные понятия и определения. Типы
арифметических кодов: равномерные простые, составные и рефлексные.
Кодирование сигналов при передаче по каналу связи без помех. Эффективное
кодирование. Коды Шеннона-Фано, Хаффмена. Префиксные коды.
Кодирование информации при передаче по каналу связи с помехами.
Классификация помехоустойчивых кодов. Блоковые и непрерывные коды.
Кодовое расстояние. Обнаруживание и исправление ошибок. Построение
кодов с заданной исправляющей способностью. Систематические коды:
производящая и проверочная матрицы. Технические средства кодирования и
декодирования. Код Хемминга. Циклические коды. Основные сведения из
теории циклических кодов: конечные поля, полиномиальное представление,
порождающий и проверочные полиномы. Матричное представление
циклических кодов. Технические средства кодирования и декодирования для
циклических кодов, фильтры Хаффмена. Мажоритарное декодирование
циклических кодов. Обнаружение и исправление ошибок произвольной
кратности. Коды Файра, БЧХ-коды, коды Рида-Соломона. Итеративные
коды. Непрерывные коды: цепной код, кодирование и декодирование.
6. Прием и передача информации. Обобщение характеристики
сигналов и информационных каналов. Виды каналов передачи:
механические, акустические, оптические, электрические и радиоканалы.
Разделение каналов. Прием и обработка слабых сигналов: Частотная
фильтрация, метод накопления, корреляционный метод, согласованная
фильтрация. Помехоустойчивость информационно-измерительных систем.
Критерии
оценки
помехоустойчивости.
Способы
повышения
помехоустойчивости. Помехоустойчивость различных видов модуляции.
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Темников Ф.Е. и др. Теоретические основы информационной техники. М.: Энергия, 1979, 512 с.
2. Цымбал В.П. Теория информации и кодирования. - Киев: Вища школа,
1973, 232с.
3. Кловский Д.Д., Шилкин В.А. Теория передачи в задачах. - М.: Связь,
1978, 252 с.
4. Дмитриев В.И. Прикладная теория информации. – М.: Высшая школа,
1989.
5. Куликовский Л.Ф., Мотов В.В. Теоретические основы информационных
процессов.- М.: ВШ, 1987, 248 с.
Программа вступительных испытаний составлена на основании
государственного образовательного стандарта ВПО по направлению
подготовки 550200 «Автоматизация и управление» и рассмотрена на
заседании кафедры «Систем автоматического управления и контроля»
(САУиК)
Заведующий кафедрой
«___» _______ 2010г.
/А.В.Щагин/