Программа дисциплины \"Моделирование технологических процессов\" icon

Программа дисциплины "Моделирование технологических процессов"


Смотрите также:
Рабочая программа дисциплины «Математические модели технологических процессов» для специальности...
Рабочая программа по дисциплине опд. Ф. 08 Моделирование и оптимизация...
Рабочая учебная программа дисциплины Моделирование химико-технологических процессов Направление...
Рабочая учебная программа дисциплины Математическое моделирование технологических процессов...
Рабочая программа дисциплины автоматизация технологических процессов и производств для...
Программа-минимум кандидатского экзамена по специальности 05. 13...
Рабочая программа учебной дисциплины «математическое моделирование» Цикл...
Рабочая учебная программа по дисциплине «Моделирование технологических процессов» для...
Программа учебной дисциплины «автоматизация технологических процессов в металлургии» Направление...
Рабочая программа по дисциплине сд...
Программа учебной дисциплины «моделирование химико-технологических процессов» Направление...
Рабочая учебная программа дисциплины Технология материалов твердотельной электроники Направление...



Загрузка...
скачать



Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования Московской области

«Международный университет природы, общества и человека «Дубна»


Филиал «Угреша»




УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

____________ С.В. Моржухина

«___» _______________20 г.




ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

"Моделирование технологических процессов"


по специальности 230201

"Информационные системы и технологии"


Форма обучения: заочная


Уровень подготовки: специалист


Курс (семестр):5 (10)


Дзержинский, 2011 г.

Программа дисциплины "Моделирование технологических процессов" по специальности 230201 "Информационные системы и технологии": Учебная программа. Давидсон Г.И.. – Филиал «Угреша» Университета «Дубна», 2011.

^ Автор программы:

Давидсон Геннадий Иосифович, кандидат технических наук, кафедра МНТ


Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования и учебным планом по направлению подготовки (специальности)


230200 /230201 "Моделирование технологических процессов"


Программа рассмотрена на заседании кафедры МНТ

Протокол заседания № _____ от «____» ________________ 200__ г.


Заведующий кафедрой

________________ / профессор, д.т.н. Балоян Бабкен Мушегович /


Рецензент: _________________________________________________________________

(ученая степень, ученое звание, Ф.И.О., место работы, должность)


ОДОБРЕНО

Директор филиала «Угреша»


___________________ / профессор, д.т.н. Балоян Бабкен Мушегович /


«____» _________ 20__ г.


Руководитель библиотечной системы ___________________ /_______________/

(подпись) (ФИО)


Аннотация

Дисциплина "Моделирование технологических процессов" является дисциплиной специализации подготовки инженеров и направлена на формирование комплекса научно-технических знаний, освоение которых даст будущим инженерам целостное представление о принципах, методах и средствах применяемых в практике математического моделирования технологических процессов.

Для усвоения содержания программы студенты должны владеть материалом, излагаемом в курсах "Моделирование систем", "Теория вероятностей, математическая статистика и случайные процессы", "Основы теории управления", "Теория информационных процессов и систем", "Программирование на языке высокого уровня", "Проектирование информационных систем".

После изучения и усвоения дисциплины студент будет подготовлен к выполнению работ по созданию математических моделей технологических процессов формирования конструкционных материалов с заданными свойствами.

По каждому разделу дисциплины проводится тестирование, по результатам которого формируется рейтинговая оценка работы студента в семестре. Итоговая оценка формируется на зачете.


^ Цель и задачи дисциплины

Цели и задачи дисциплины

Целью преподавания дисциплины “Моделирование технологических процессов и структурное проектирование” является ознакомление студентов с проблемами, возникающими в практике моделирования технологических процессов и методами их разрешения.

Задачи дисциплины:

    • изучение архитектуры автоматизированных систем управления технологическими процессами ;

    • изучение теории и методов планирования и обработки результатов эксперимента;

    • изучение численных методов оптимизации при решении задач параметрической идентификации математических моделей технологических процессов;



^ Требования к уровню освоения содержания дисциплины


В результате изучения дисциплины студент должен:

  • знать теорию и методы планирования, постановки и обработки результатов активного и пассивного эксперимента, теорию, методы и алгоритмы решения задач оптимизации, методы регуляризации некорректно поставленных задач.

  • уметь выполнять анализ технологических процессов как объектов управления, применять методы математической статистики для обработки экспериментальных данных, применять методы оптимизации при решении задач параметрической идентификации математических моделей технологических процессов;


^ Объем дисциплины и виды учебной работы

Таблица 1

Вид учебной работы

Всего часов

Семестры

10

^ Общая трудоемкость дисциплины

120

120


Аудиторные занятия


14


14

Лекции

8

8

Практические занятия (ПЗ)

6

6

Семинары (С)







Лабораторные работы (ЛР)








^ Самостоятельная работа


106


106

Курсовой проект (работа)







Расчетно-графические работы







Реферат (эссе)







Контрольная работа (тестирование)







^ Вид итогового контроля (зачет, экзамен)

зачет

зачет


Разделы (темы) дисциплины и виды занятий

Таблица 2

№ раздела

Содержание учебного материала

Лекции

ПЗ (С)

ЛР

СРС

Раздел 1.

Технологический процесс как объект автоматизации

Тема 1.1 Классификация технологических процессов.

Тема 1.2 Архитектура и функции АСУ ТП.

Тема 1.3 Моделирование технологических объектов управления.


2











2

4


4

Раздел 2.

Математические модели аппроксимационного типа

Тема 2.1. Оценка параметров моделей.

Тема 2.2. Проверка статистических гипотез: Статистическая значимость параметров.

Тема 2.3 Проверка качества модели в пассивном эксперименте.

Тема 2.4 Планирование активного эксперимента.

Тема 2.5 Свойства и характеристики планов эксперимента.

Тема 2.6 Информационная и дисперсионная матрицы.

Тема 2.7 Проверка значимости коэффициентов и адекватности модели.

Тема 2.8 Нелинейные модели.


6





2


2

2






2


4


8

4


2

4


12

4

Раздел 3.

Параметрическая идентификация ММ

Тема 3.1 Параметрическая идентификация как обратная экстремальная задача.

Тема 3.2 Аналитические и численные методы оптимизации.

Тема 3.3 Численные методы оптимизации нулевого и первого порядка.

Тема 3.4 Понятие о некорректно поставленных задачах. Методы регуляризации.

Тема 3.5 Математическое моделирование процесса изготовления оболочек высокого давления












8


12


16


8


12


^ Содержание лекционного курса

Таблица 3

№ п/п

Содержание лекции

Лекция1


Понятие технологического процесса. Непрерывные, периодические и дискретные процессы. Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУТП). Введение в моделирование технологических процессов.

Лекция 2


Технологический процесс как "черный ящик". Модели аппроксимационного типа и их параметры. Статистическая оценка параметров моделей. Проверка статистических гипотез. z, t, F –распределения.

Лекция 3

Классическая линейная модель множественной регрессии. Метод наименьших квадратов. Пассивный и активный эксперимент. Проверка качества модели в пассивном эксперименте.

Лекция 4

Полный факторный эксперимент. Оценки коэффициентов модели линейной по параметрам. Проверка значимости коэффициентов и адекватности модели.


^ Тематика практических занятий (семинаров)

Таблица 4а

№ п/п

Содержание практических занятий (семинаров)



Проверка статистических гипотез – математическое ожидание при известной дисперсии, математическое ожидание при неизвестной дисперсии, проверка гипотезы о равенстве выборочных дисперсий.



Задача о перевозках – пассивный эксперимент. Оценка параметров модели. Оценка качества модели.



Задача о качестве продукта – полный факторный эксперимент. Линейная по параметрам модель. Нелинейная модель


^ Лабораторный практикум

Таблица 4б

№ п/п

№ раздела (темы)

Наименование и содержание лабораторных работ







Не предусмотрено


^ Виды самостоятельной работы студентов

Таблица 5

№ п/п

Вид работы, литературные источники



Задача о перевозках – пассивный эксперимент. Оценка параметров модели.



Задача о перевозках – пассивный эксперимент. Оценка качества модели.



Задача о качестве продукта – полный факторный эксперимент. Линейная по параметрам модель.



Задача о качестве продукта – дробный факторный эксперимент. Линейная по параметрам модель.



Задача о качестве продукта – полный факторный эксперимент. Нелинейная модель. Звездные точки.



Модель пропитки армирующего материала при намотке. Расчет параметров, оценка значимости и адекватности модели.



Разработка программы определения начального интервала для задач одномерной оптимизации.



Разработка программы определения экстремума методом золотого сечения.



Разработка программы определения экстремума методом конфигураций.



Разработка программы решения нелинейной краевой задачи



Разработка программы решения нелинейной краевой задачи



Разработка программы решения нелинейной краевой задачи



Разработка программы определения параметров модели как экстремальной задачи методами нулевого или первого порядка.



Разработка программы определения параметров модели как экстремальной задачи методами нулевого или первого порядка



Разработка программы определения параметров модели как экстремальной задачи методами нулевого или первого порядка.


^ Учебно-методическое обеспечение дисциплины


Базовый учебник


Основная литература

1  Основы автоматизации технологических процессов и производств: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / О.М. Соснин.– 2-е изд., стер.– М.: Издательский центр "Академия", 2009. – 240 с.


Дополнительная литература

1 Построение математических моделей химико-технологических объектов / Е.Г. Дудников, В.С. Балакирев, В.Н. Кривсунов, А.М. Цирлин. – М.: Химия, 1970. – 312 с.

2 Коршунов Ю.М. Математические основы кибернетики: Учеб. пособие для вузов.– 3-е изд. перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 496 с.


^ Авторские методические разработки

1 ГИ. Давидсон Лекции по курсу "Моделирование технологических процессов".


Технические и электронные средства обучения, иллюстрированные материалы

Расчетные компьютерные программы: SCADA-система Трейс Моуд 5.12 (6.02).


^ Материально-техническое обеспечение дисциплины

Персональный компьютер. Компьютерные программы: Microsoft Office (Excel); среда разработки Delphi, среда разработки C.


^ Формы текущего, промежуточного и итогового контроля


Текущий контроль

Контроль за выполнением заданий, рекомендованных в качестве самостоятельной работы.

^ Промежуточный контроль

Контрольный опрос

Итоговый контроль

Зачет проводится в форме защиты расчетно-практических работ по моделированию и дополнительными вопросами по теоретической части с учетом рейтинговой оценки работы студента в течение семестра.

^ Методика формирования результирующей оценки

Результаты промежуточного контроля оцениваются в баллах и сводятся в рейтинговую ведомость. Максимальная оценка результато контрольного опроса – 20 баллов. По итогам семестра при четырех этапах промежуточного контроля максимальная оценка может достигать 80 баллов. Преподаватель по итогам работы студента в семестре может увеличить или уменьшить эту оценку в пределах 5 баллов. При получении максимальной оценки студент допускается к зачету с предварительной (рейтинговой) оценкой «зачтено», при получении от 60 до 79 баллов – «допуск» и менее 60 баллов – «недопуск».

Перечень вопросов, выносимых на зачет


  1. Понятие модели. Классификация моделей.

  2. Научное моделирование. Теория и модель.

  3. Когнитивные модели.

  4. Этапы моделирования.

  5. Концептуальная и математическая постановка задачи моделирования.

  6. Контроль адекватности математической модели.

  7. Выбор метода решения задачи моделирования.

  8. Технологический процесс. Определения и классификация.

  9. Функции и состав АСУ ТП.

  10. Управление в режиме сбора данных.

  11. Управление в режиме советчика.

  12. Супервизорное управление.

  13. Непосредственное цифровое управление.

  14. Структура контроллеров для управления ТП.

  15. Параметры распределения и их оценка. Проверка статистических гипотез.

  16. Проверка качества модели в пассивном эксперименте.

  17. Линейная регрессия. Метод наименьших квадратов.

  18. Свойства и характеристики планов активного эксперимента. Оптимальные планы.

  19. Проверка значимости коэффициентов и адекватности модели.

  20. Нелинейные модели линейные по параметрам.

  21. Численные методы оптимизации функций одной переменной

  22. Численные методы оптимизации нулевого порядка для функций многих переменных.

  23. Постановка задачи моделирования технологического процесса изготовления ОВДКМ.

  24. Численное решение краевых задач. Метод прогонки.


^ Тематика курсовых проектов или курсовых работ,

(если курсовые работы предусмотрены учебным планом)


Не предусмотрено


Тематика рефератов, эссе


№ п/п

Содержание реферата




Не предусмотрено


^ Тематика выпускных квалификационных работ

Не предусмотрено

Методические рекомендации для студентов


    • при выполнении заданий для самостоятельной работы по обработке данных пассивного эксперимента и планирования эксперимента использовать статистические и математические функции Microsoft Office - Excel;

    • при разработке программ реализации численных методов оптимизации допускается использовать встроенный язык Microsoft Office – Visual Basic for Application (VBA);

    • численное решение краевой задачи выполнять с помощью среды разработки Delphi, среды разработки C;


Методические рекомендации для преподавателей


    • при изложении основного материала использовать отечественные стандарты ГОСТ 34-003-90, ГОСТ 34_201-89;

    • промежуточный контроль теоретических знаний проводить в виде защиты отчетов по домашним заданием с последующим анализом характерных ошибок;

    • при изучении архитектуры построения АСУ ТП использовать SCADA-систему Трейс Моуд 5.12 (6.02) и встроенный учебный курс – упражнения 1–5.





Скачать 143,76 Kb.
оставить комментарий
программы
Дата23.10.2012
Размер143,76 Kb.
ТипПрограмма дисциплины, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх