Бакалавриат

Учебная дисциплина: Теория автоматического управления

Цели и задачи дисциплины

Усвоение теоретических основ построения систем управления технологическими процессами, форм представления и преобразования моделей систем, постановки и решения оптимальных задач управления, умения анализировать полученные решения, создания необходимой профессиональной базы для усвоения новых методов теории управления.

Содержание дисциплины

Фундаментальные принципы теории управления. Математические модели динамики: вход-выход, вход-выход-состояние, частотные методы, теория устойчивости (первый и второй метод Ляпунова).Оценка качества систем управления. Методы формирования желаемого движения замкнутой системы. Методы синтеза линейных систем с регулятором выхода. Линейная теория в пространстве состояний.Структурный анализ линейных систем. Оптимальное управление. Дискретные и импульсные системы. Нелинейные системы. Теория устойчивости.

Разработчики

профессор Фокин А.Л., доцент Черникова А.В.

Учебная дисциплина: Моделирование объектов управления

Цели и задачи дисциплины

Освоение студентами основных принципов и методов построения математических моделей объектов и систем управления, используемых на этапе проектирования, исследования, эксплуатации. Формирование практических навыков проведения вычислительных экспериментов.

Содержание дисциплины

Общие сведения о математическом моделировании объектов. Основные формы представления моделей объектов. Методы построения моделей объектов. Построение математических моделей систем аналитическим методом. Математическое моделирование тепловых процессов. Математическое моделирование массообменных процессов. Математическое моделирование реакционных процессов. Построение математических моделей систем экспериментальным методом. Нахождение уравнений регрессии по данным пассивного и активного эксперимента. Установление адекватности моделей. Технические и программные средства моделирования.

Разработчики

доцент Сыроквашин В.В.

Учебная дисциплина: Алгоритмическое обеспечение систем автоматизации и управления

Цели и задачи дисциплины

Дисциплина направлена на освоение профессиональных компетенций студентами в области разработки и исследования алгоритмического обеспечения систем автоматизации, одного из важнейших обеспечений,  сопровождающих разработку, внедрение и сопровождение   АСУТП.

Содержание дисциплины

Основные понятия и определения  теории алгоритмов. Формы представления алгоритмов. Алгоритмическая реализация информационных задач. Алгоритмы первичной обработки результатов опроса датчиков:  фильтрация, допусковый контроль, контроль достоверности, идентификация нештатных ситуаций и другие задачи. .Алгоритмизация типовых законов управления. Алгоритмы адаптивного и оптимального управления. От алгоритма к программе. Программное  обеспечение  разработанных алгоритмов. Языки высокого уровня и языки технологического программирования.

Разработчики

доцент Куркина В.В.

Учебная дисциплина: Технические средства автоматизации и управления

Цели и задачи дисциплины

Изучение принципов построения и проектирования автоматизированных систем управления технологическими процессами на базе типовых аппаратных и программных средств, включающих аппаратно-программные комплексы средств получения информации о состоянии объекта автоматизации, передачи информации по каналам связи, обработки, хранения и преобразования информации, формирования алгоритмов управления, формирования командных воздействий на объект управления.

Содержание дисциплины

Электромеханические элементы автоматики, командоаппараты и аппаратура защиты, электронные элементы автоматики, элементы пневматических систем управления, пневматические регуляторы, электрические регуляторы, исполнительные механизмы, регулирующие органы

Разработчики

доцент Сягаев Н.А., доцент Новичков Ю.А.

Учебная дисциплина: Вычислительные машины, системы и сети

Цели и задачи дисциплины

Ознакомление студентов с основами построения и работы средств вычислительной техники и компьютерных сетей, современным уровнем и тенденциями дальнейшего развития, целью является также развитие умения квалифицированно использовать ЭВМ для решения инженерно-научных задач.

Содержание дисциплины

Принцип построения, обобщенная структура, классификация и основные характеристики электронно-вычислительных машин (ЭВМ). Понятие об архитектуре ЭВМ. Представление информации в ЭВМ. Логические основы ЭВМ.

Процессоры и микропроцессоры. Классификация. Архитектурные особенности современных микропроцессоров. Тенденции развития. Микроконтроллеры. Области применения.

Системы памяти, классификация, иерархическая организация. КЭШ-память, Флэш-память. Внешние запоминающие устройства. Типы и основные принципы построения периферийных устройств, организация ввода-вывода.

Организация информационного обмена, понятие интерфейса. Шины, иерархия системных шин, архитектура персональных ЭВМ.

Централизованные и распределенные системы обработки данных, сети ЭВМ. Классификация сетей, топология, сравнительные характеристики. Протоколы обмена информацией. Основные сетевые компоненты. Локальные и промышленные сети, принципы построения.

Многомашинные комплексы. Принципы построения многопроцессорных систем. Уровни и средства связывания процессорных модулей. Особенности организации рабочих станций и серверов. Промышленные системы, унификация, комплексирование информационных и управляющих систем.

Разработчики

Зав. кафедрой Русинов Л.А.

Учебная дисциплина: Технологические измерения и приборы

Цели и задачи дисциплины

Формирование у будущих специалистов знаний, умений и практических навыков в области измерений технологических величин и средств измерения с учетом отраслевой специфики.

Изучение теоретического материала по вопросам систематизации средств измерения, а также методов и приборов контроля технологического процесса, с которыми студенты знакомятся на лекциях, и на лабораторных занятиях. Применение полученных знаний осуществляется в ходе производственной практики, в процессе выполнения студентами дипломных работ и проектов, а также в последующей работе по специальности.

Содержание дисциплины

Государственная система промышленных приборов и средств. Основные положения теории измерений. Метрологические характеристики средств измерений и их нормирование. Основные положения теории измерений. Средства измерений. Оценка точности рабочих средств измерений. Оценка точности рабочих средств измерений. Общие вопросы измерения неэлектрических величин. Принципы построения измерительных механизмов электрических приборов. Измерение температуры. Измерение давления. Измерение уровня. Измерение вязкости. Измерение концентрации растворов. Измерение расхода и количества веществ. Приборы аналитического контроля. Хроматографы. Информационно-измерительные системы.

Разработчики

Профессор Новиков Л.В., доцент Новичков Ю.А.

Учебная дисциплина: Автоматизация технологических процессов и производств

Цели и задачи дисциплины

Подготовка студентов  к самостоятельному решению проблем обоснованного выбора структуры системы управления, выбора и реализации структуры системы регулирования в зависимости от свойств объекта управления.

Содержание дисциплины

Иерархический принцип управления предприятием. Автоматизированные и локальные системы управления технологическими процессами. Основы построения и расчета промышленных систем регулирования. Одноконтурные системы регулирования статических и астатических объектов. Основы построения и расчета промышленных систем регулирования.

Разработчики

Доцент Ремизова О.А., доцент Куркина В.В.

Учебная дисциплина: Метрология, стандартизация и сертификация

Цели и задачи дисциплины

Изучение основ государственной системы обеспечения единства измерений, основ стандартизации и сертификации продукции.

Содержание дисциплины

Основы метрологического обеспечения. Теория измерений. Средства измерений, погрешности средств измерений, нормирование метрологических характеристик. Основы стандартизации. Основы сертификации.

Разработчики

Доцент Жаринов К.А.

Учебная дисциплина: Искусственный интеллект в системах управления

Цели и задачи дисциплины

Формирование представления об основных понятиях и принципах построения интеллектуальных систем, об использовании изучаемых подходов для решения задач управления, поддержки принятия решения оператора, диагностики состояния процесса, подготовка студентов к решению плохо формализованных задач.

Содержание дисциплины

Понятие данных и знаний. Методы формализации знаний. Экспертные системы вторичного и реального времени. Нечеткие множества, операции над нечетким множествами. Критерии оценки схожести правил. Структура и подходы к синтезу нечётких систем регулирования. Нейронные сети. Топологии сетей, алгоритмы обучения с учителем и без учителя. Использование нейросетевых моделей в структурах систем управления и регулирования.

Разработчики

Доцент Рудакова И.В.

Учебная дисциплина: Системы комплексной механизации

< /> < /> < /> < /> < /> < />

Цели и задачи дисциплины

Изучение средств и систем механизации основных и вспомогательных технологических процессов химических производств. Получение представлений о назначении, устройстве и действии основных механических устройств и систем на их основе, задействованных в автоматизированных технологических комплексах химических производств. Особое внимание уделяется пониманию важности связи механизации и автоматизации технологических процессов, умению эффективно использовать соответствующие свойства и характеристики механических систем при включении их в контуры автоматического управления.

Содержание дисциплины

Механизация основных и вспомогательных технологических процессов – необходимое условие автоматизации. Механизмы как элементы автоматических систем. Гидравлические и пневматические приводы технологических машин и аппаратов. Управление гидро- и пневмоприводом. Автоматизированный электропривод. Механизация основных технологических процессов. Транспортирование, дозирование и хранение  веществ, материалов и изделий.  Основы промышленной робототехники.

Разработчики

Доцент Пешехонов А.А.

Учебная дисциплина: Надежность технических средств автоматизации

Цели и задачи дисциплины

Подготовка студентов к решению задач по обеспечению надежности автоматизированных систем; развитие творческого мышления студентов, повышение их интеллектуального уровня. Получение студентами основных научно-практических знаний в области надежности автоматизированных систем, обеспечения и повышения надежности и эффективности автоматизированных систем и программно-технических средств.

Содержание дисциплины

Основные понятия и определения.  Вероятностные и статистические оценки единичных и комплексных показателей надежности.  Методы повышения надежности невосстанавливаемых и восстанавливаемых систем. Оценка надёжности в условиях эксплуатации. Расчет надежности систем управления технологическими процессами, методы повышения надежности.

Разработчики

Доцент Рудакова И.В.

Учебная дисциплина: Проектирование автоматизированных систем

Цели и задачи дисциплины

Формировании знаний и умений для выполнения проектно-конструкторских работ по созданию систем автоматизированного управления технологическими процессами и производствами. Экономически обоснованный выбор уровня автоматизации, методов и структуры управления, средств автоматизации. Изучение методик проектирования и состава документации проектов систем автоматизации технологических процессов. Автоматизации проектных работ. Ознакомление с вопросами эксплуатации средств автоматического контроля и управления.

Содержание дисциплины

Понятие о стадиях проектирования и составе проектов автоматизации технологических процессов. Схемы автоматизации. Принципиальные схемы контроля, сигнализации и регулирования.  Принципиальные схемы питания. Проектно-компонуемые комплекты систем автоматизации. Электрические проводки. Требования к выполнению электрической части систем автоматизации во взрыво- и пожароопасных зонах. Текстовые материалы проекта.

Разработчики

Доцент Новичков Ю.А.

Учебная дисциплина: Управляющие вычислительные комплексы

Цели и задачи дисциплины

Формирование у студентов знаний и навыков, связанных с основами построения и работы управляющих вычислительных комплексов (УВК), особенностями их технологического программирования, сопряжения с управляемыми объектами и применения в составе систем управления технологическими процессами.

Содержание дисциплины

Вычислительная техника в управлении. Типовые требования к УВК, характеристики УВК. Классификация УВК. Особенности подключения УВК к объектам управления. Общая структура каналов ввода - вывода аналоговых и дискретных сигналов. Помехи, способы защиты от помех. Организация заземления, экранирование, гальванические разделители. Информационный обмен в УВК, интерфейсы в УВК. Промышленные сети как компонент УВК. Программное обеспечение УВК. Типовые УВК.

Разработчики

Зав. кафедрой Русинов Л.А., доцент Черникова А.В.

Учебная дисциплина: Микропроцессорные системы контроля и управления

Цели и задачи дисциплины

Формирование у студентов знаний и навыков, связанных с принципами построения, особенностям организации и методами проектирования микропроцессорных систем, вопросами применения микропроцессоров и микроконтроллеров в системах контроля и управления.

Содержание дисциплины

Микропроцессоры (МП), основные понятия. Классификация МП. Принцип действия МП. Микроконтроллеры (МПК), архитектура, тенденции развития. Встраиваемые МПК. МПК с внешней памятью. Гарвардская и Принстонская архитектуры. Память программ, память данных. Порты ввода-вывода. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи. Подсистемы связи с объектом: подсистемы аналогового ввода/вывода; подсистемы дискретного ввода/вывода. Микропроцессорные системы. Интерфейсы микропроцессорных систем. Принципы построения SMP-систем (symmetricmultiprocessingsystems) и MPP- систем (massiveparallelprocessingsystems). Микропроцессоры и микроконтроллеры в системах контроля и управления. Реализация типовых алгоритмов операций в АСУТП.

Разработчики

Зав. кафедрой Русинов Л.А.

Учебная дисциплина: Цифровая обработка сигналов

Цели и задачи дисциплины

Ознакомление студентов с основными методами обработки сигналов сложной измерительной аппаратуры, методами оценивания параметров сигналов и погрешностей обработки.

Содержание дисциплины

Модели сигналов датчиков, сенсоров и аналитических приборов. Типовой состав процедур первичной обработки сигналов датчиков. Алгоритмы выполнения сглаживания, обнаружения, контроля достоверности. Оценивание параметров сигналов. Свойства оценок. Оценки максимального правдоподобия и наименьших квадратов. Оценки параметров нелинейных моделей. Робастные алгоритмы оценивания, алгоритмы обработки многомерных данных. Программные пакеты для цифровой обработки сигналов.

Разработчики

Зав. кафедрой Русинов Л.А.

Учебная дисциплина: Управление качеством на этапах жизненного цикла

Цели и задачи дисциплины

Формирование у студентов знаний в области обеспечения и поддержания качества продукции, производства и управления производством с учётом предполагаемых потребностей, а также практических навыков решения управленческих и организационных задач в области качества.

Содержание дисциплины

Понятие качества, значение повышения качества. Основные принципы построения управления качеством в организации.Стандартизация и сертификация в системе управления качеством. Стандарты серии ИСО 9000. Сертификация продукции, преимущества сертификации. Анализ в формировании целей в области качества. Содержание процессного подхода к управлению качеством. Концепция постоянного улучшения. Проектирование системы управления качеством на предприятии.Методология и методы изменения качества продукции. Показатели качества продукции. Экономика управления качеством. Правовые аспекты управления качеством.

Разработчики

Доцент Черникова А.В.

Учебная дисциплина: Оптимизация систем управления

Цели и задачи дисциплины

Формирование базовых знаний, необходимых для построения оптимальных алгоритмов управления для систем оперативного управления на верхнем уровне АСУТП и для улучшения качественных показателей локальных систем на нижнем уровне иерархии.

Содержание дисциплины

Математические модели процессов и постановка задач оптимального управления, задачи безусловной статической оптимизации, задачи условной статической оптимизации, постановка задач оптимального управления в динамике, основные подходы к решению задач оптимального управления, принцип максимума Понтрягина, уравнение Беллмана, примеры решения задач оптимального управления.

Разработчики

Профессор Фокин А.Л.

Учебная дисциплина: Системы управления химико-технологическими процессами

Цели и задачи дисциплины

Формирование у студентов знаний в области проектирования и эксплуатации  систем управления химико-технологическими процессами. Умение применять современные подходы к решению задач автоматизации, обоснованно подбирать приборную базу для реализации системы, адекватно выбирать структуру систем управления. Владение информацией о принципах действия средств автоматического контроля, регулирования и управления; о видах законов регулирования; о методиках синтеза систем регулирования.

Содержание дисциплины

Основы построения и функционирования систем управления химико-технологическими процессами. Объекты автоматизации и их характеристики. Автоматические системы регулирования (АСР): основные функциональные элементы АСР и их назначение, классификация АСР, математическое описание АСР, законы регулирования и синтез АСР. Технические средства автоматизации: системы автоматического контроля, технические средства регулирования и средства реализации управляющих воздействий.Интегрированные системы управления. Проектирование систем автоматизации.

Разработчики

Профессор Харазов В.Г.,  доцент Пешехонов А.А., доцент Соколов М.В.

Учебная дисциплина: Автоматика и автоматизация химико-технологических процессов

Цели и задачи дисциплины

Подготовка специалистов, знакомых с принципами и методами управления  химико-технологическими процессами и способных грамотно использовать современные технические средства контроля и управления для реализации типовых систем автоматизации технологических процессов, с учетом  их надежности, точности и экономичности.

Содержание дисциплины

Технологический объект управления. Задачи управления. Структуры систем управления. Законы регулирования. Оценка качества процесса регулирования.

Средства измерения и регулирования технологических параметров. Типовые схемы автоматизации технологических процессов.

Разработчики

Доцент Сягаев Н.А.

Учебная дисциплина: Методы и средства аналитического контроля состава и свойств веществ и материалов

Цели и задачи дисциплины

Познание широкого круга задач аналитического контроля, разработки разнообразной аппаратуры для определения состава и свойств веществ

Содержание дисциплины

Теоретические основы физико-химических методов анализа, основные метрологические характеристики средств измерений для аналитического контроля, оценка влияющих факторов на различные методы измерений

Разработчики

Доцент Жаринов К.А.