МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»

им. В.И. Ульянова (Ленина)»

(СПбГЭТУ)

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

дисциплины

Математическое моделирование в приборных системах

для подготовки магистров по направлению 200100.68 – «Приборостроение».

Магистерская программа 200145.68 – «Интегрированные навигационные технологии»

Санкт-Петербург

2011

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»

им. В.И. Ульянова (Ленина)

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

проф. ___________ Лысенко Н.В.

«_____»_______________2011 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

дисциплины

Математическое моделирование в приборных системах

для подготовки магистров по направлению 200100.68 – «Приборостроение».

Магистерская программа 200145.68 – «Интегрированные навигационные технологии»

№№ учебных планов 784 .

Факультет информационно-измерительных и биотехнических систем

Кафедра информационно-измерительных систем и технологий

Курс	1
Семестр	1
Общая трудоемкость	5	ЗЕТ

Лекции	18	ч			Экзамен	1	сем.
					дифференцированный зачет
Практические занятия	36	ч
Лабораторные занятия		ч			Курсовой проект		сем.
					Курсовая работа	1	сем.
Аудиторные занятия	54	ч
Самостоятельная работа	126	ч
Всего часов	180	ч

2011

Рабочая программа дисциплины «Математическое моделирование в приборных системах» составлена в соответствии с ФГОС ВПО и утвержденной в вузе ООП подготовки магистров по направлению 200106 – «Приборостроение».

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры информационно-измерительных систем и технологий (ИИСТ) 13 марта 2011 г., протокол № 6.

Рабочая программа одобрена учебно-методической комиссией факультета информационно-измерительных и биотехнических систем (ФИБС)

15 марта 2011 г., протокол № 15.

Аннотация дисциплины Математическое моделирование в приборных системах

Дисциплина посвящена вопросам математического моделирования динамических систем и процессов, задачам формализации и структурирования априорной измерительной информации в интеллектуальном информационном продукте, а также задачам применения универсального математического аппарата в виде дифференциальных уравнений, матричных преобразований и стохастических процессов с использованием программного обеспечения Excel, MathCAD, MATLAB.

Дисциплина предназначена для студентов, обучающихся по специальности «Информационно-измерительная техника и технологии» по направлению «Приборостроение», а также для студентов смежных направлений и специальностей, аспирантов и инженерно-технических работников, занимающихся проектированием информационных технических систем.

Mathematical modeling in instrumental systems

The discipline is devoted to questions of mathematical modeling of dynamic systems and processes, problems of formalization and structuring of the aprioristic measuring information in an intellectual information product, and also to problems of application of universal mathematical apparatus in the form of the differential equations, matrix transformations and stochastic processes with application of software Excel, MathCAD, MATLAB.

The discipline is intended for the students trained on a specialty «The information-measuring technique and technologies» in a direction «Instrument making», and also for students of adjacent directions and specialties, post-graduate students and engineers who are engaged in designing of information technical systems.

1. Цели и задачи дисциплины

Цель преподавания дисциплины – ознакомление магистрантов с математическим моделированием средств измерений, а также с современными пакетами программ, предназначенных для инженерного и научного моделирования в приборостроении.

Задачи изучения дисциплины:

1. Изучение принципов описания различных предметных областей измерительной техники с помощью основных динамических моделей процессов и систем для измерения механических величин.

2. Изучение принципов действия основных видов средств измерений механических величин, их характеристик, алгоритмов функционирования и областей их применения.

3. Изучение метода имитационного моделирования, его этапов и особенностей.

4. Формирование навыков моделирования средств измерений механических величин с заданными точностными и временными характеристиками в современных математических пакетах.

5. Формирование навыков применения теоретических положений дисциплины для решения практических инженерных задач.

2. Место дисциплины в структуре ооп

Профессиональный цикл. Базовая (общепрофессиональная) часть (ПР БЧ).

Дисциплина преподается на основе дисциплин, изученных студентами в процессе обучения в бакалавриате и обеспечивает изучение последующих дисциплин:

1) Локальные измерительно-вычислительные системы.

2) Адаптивные измерительные системы.

3. Требования к уровню освоения дисциплины

Изучение дисциплины направлено на формирование следующих компетенций:

1) Общекультурные компетенции:

ОК-1 – способность совершенствовать и повышать свой интеллектуальный и общекультурный уровень.

ОК-2 – способность к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности.

ОК-6 – способность самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности.

2) Профессиональные компетенции:

ПК-1 – способность использовать результаты освоения фундаментальных и прикладных дисциплин магистерской программы.

ПК-3 – способность осознать основные проблемы своей предметной области, определить методы и средства их решения.

ПК-4 – способность профессионально эксплуатировать современное оборудование и приборы.

ПК-5 – способность анализировать, синтезировать и критически резюмировать информацию.

ПК-7 – способность осуществлять проектную деятельность в профессиональной сфере на основе системного подхода.

ПК-8 – готовность анализировать состояние научно-технической проблемы и определять цели и задачи проектирования приборных систем на основе изучения мирового опыта.

ПК-9 – способность проводить патентные исследования с целью обеспечения патентоспособности проектируемых изделий.

ПК-10 – способность проектировать приборные системы и технологические процессы с использованием средств автоматизации проектирования и опыта разработки конкурентоспособных изделий.

ПК-14 – готовность разрабатывать методические и нормативные документы, техническую документацию на объекты приборостроения, а также осуществлять системные мероприятия по реализации разработанных проектов и программ.

ПК-15 – способность организовать технологическую подготовку производства приборных систем различного назначения и принципа действия.

ПК-16 – способность разрабатывать методики проведения теоретических и экспериментальных исследований по анализу, синтезу и оптимизации характеристик материалов, используемых в приборостроении.

ПК-18 – способность организовать современное метрологическое обеспечение технологических процессов производства приборных систем и разрабатывать новые методы контроля качества выпускаемой продукции и технологических процессов.

ПК-21 – способность построить математические модели анализа и оптимизации объектов исследования, выбрать численные методы их моделирования или разработать новый алгоритм решения задачи.

ПК-22 – готовность выбрать оптимальные методы и разработать программы экспериментальных исследований и испытаний, провести измерения с выбором современных технических средств с обработкой результатов измерений.

ПК-23 – способность разработать и провести оптимизацию натурных экспериментальных исследований приборных систем с учетом критериев надежности.

ПК-24 – способность подготовить научно-технические отчеты, обзоры, публикации по результатам выполненных исследований.

ПК-27 – готовность находить оптимальные решения при создании наукоемкой продукции с учетом требований качества, стоимости, сроков исполнения, конкурентоспособности, безопасности жизнедеятельности, а также экологической безопасности.

ПК-28 – способность организовать в подразделении работы по совершенствованию, модернизации, унификации выпускаемых приборных систем и их элементов.

ПК-30 – способность осуществлять поддержку единого информационного пространства планирования и управления предприятием на всех этапах жизненного цикла производимой продукции.

В результате изучения дисциплины студенты должны:

1. Знать:

1.1. Основные проблемы своей предметной области, методы и средства их решения.

1.2. Основы применения методов математического моделирования в приборостроении.

2. Уметь:

2.1. Использовать результаты освоения фундаментальных и прикладных дисциплин магистерской программы для решения задач своей предметной области.

2.2. Использовать методы математического моделирования и современные информационные технологии при разработке приборных систем.

3. Владеть:

3.1. Навыками решения научно-исследовательских, проектных и технологических задач с использованием информационных технологий.