Точная механика. Автоматика. Приборостроение

Междисциплинарное учебное пособие, предназначенное для факультативного изучения студентами и магистрантами, обучающимися по направлениям подготовки «Техносферная безопасность» и «Электрооборудование автомобилей и тракторов». Охарактеризованы многофункциональные датчики, аналитические микро-и нанолаборатории: газовый и жидкостный хроматографы, нейроподобная система «электронный нос» и мультисенсорные системы — «электронный язык». Приведены основные результаты исследования направлений создания системы непрерывного мониторинга технического состояния образцов транспортной техники, полученные в НИИ МВС ЮФУ.

Данное пособие представляет вторую часть учебного пособия «Основы системного анализа», изданного в 2022 году. В него включены четыре раздела: качественные методы оценки сложных систем, измерительные шкалы, количественные методы оценки сложных систем и примеры решения системных задач.

В работе рассматриваются основные характеристики, классификации шума, воздействие шума на организм человека, гигиенические нормативы и меры защиты от шума. Учебное пособие позволяет студентам осваивать звукозащитные свойства различных материалов для обеспечения безопасных условий жизнедеятельности человека.

Рассмотрена разработка программного обеспечения для современных многоразрядных микропроцессоров отечественного производства. Представлены практические работы по изучению архитектуры микропроцессора, применению его аппаратных модулей для решения различных задач, возникающих в приборостроении. Практические работы проводятся с использованием учебного микропроцессорного стенда.

Рассмотрены основы технического диагностирования и теории надёжности, элементы теории и принципы построения систем мониторинга состояния техногенных объектов, а также основные методы диагностики машин, механизмов и технологических объектов нефтегазовой отрасли.

Рассматриваются основные виды дефектов и неисправностей машин и механизмов, признаки их проявлений в виброакустическом сигнале, методы расчёта частот возбуждения виброакустических колебаний. Приведены примеры расчёта частот возбуждения колебаний и анализа их в спектре сигнала.

В пособии рассмотрены вопросы контактного и бесконтактного измерений температуры.

Рассмотрена работа с системами автоматизированного проектирования Altium Designer и SolidWorks. Приведен пример создания комплекта конструкторской документации на радиоэлектронную аппаратуру с помощью этих систем.

В учебно-методическом пособии содержатся сведения для самостоятельной подготовки к выполнению практических работ по дисциплине «Дистанционное управление технологическими процессами и производствами». Основное внимание уделено вопросам реализации автоматизированных управляющих систем диспетчеризации производственных и технологических процессов на базе существующих проводных и беспроводных технологий радиосвязи. Приведены примеры реализации систем ИСПУ с помощью SCADA-технологий и примеры существующих внедренных систем. Дан список рекомендуемой учебной, научной и нормативной литературы.

В учебно-методическом пособии приведены компьютерные работы по основным темам дисциплины «Автоматизация технологических процессов и производств» с практическими заданиями, реализованными средствами математического пакета Mathcad, что позволяет решать многие задачи в объёме программы инженерного вуза. После каждой компьютерной работы даны варианты заданий для контроля и проверки знаний. Первая лабораторная работа содержит подробные описания для освоения интерфейса Mathcad. Работы содержат краткие теоретические положения, описание встроенных функций пакета и фрагменты Mathcad-документов.

Учебно-методическое пособие иллюстрирует теоретические и практические аспекты управления проектами.

Предлагаемое вниманию читателей учебное пособие составлено в первую очередь для студентов Института высоких технологий и пьезотехники Южного федерального университета и ориентировано на будущих специалистов в области современного приборостроения, информационных и информационно-измерительных технологий. Оно может быть использовано студентами при изучении дисциплины «Основы информационно-измерительных технологий в приборостроении» и написании выпускной квалификационной работы бакалавра.

Учебное пособие содержит краткие теоретические материалы по изучению дисциплины и методические материалы по выполнению курсовой работы.

Целью данного пособия является учебно-методическое обеспечение системы образования Новосибирского Государственного Технического Университета. Пособие содержит англоязычные тексты по специальным тематикам, затрагивающим различные автоматизированные системы и комплексы, а также разработанный на их основе комплекс заданий, ориентированных на взаимосвязанное формирование умений иноязычного чтения, письма и говорения в контексте английского для профессиональных целей. Пособие также включает дополнительные задания по развитию навыков перевода и говорения.

Рассматриваются основные разделы теории автоматического управления (ТАУ) линейными аналоговыми системами, представлены ключевые понятия ТАУ, исследования динамических характеристик, принципы действия, основанные на классических законах физики, механики и электротехники.

В достаточно полной форме рассматриваются философские и математические основания, а также методологическое содержание и прикладные следствия закона оптимального построения техноценозов. Дается современное определение техники и технической реальности в онтологическом ряду реальностей: «неживаябиологическая-техническая-гипертехническая». Показывается ключевое эволюционное значение информации. Вводится критериальная система, на основе которой делается вывод о том, что техническая реальность в настоящее время является высшей формой организации материи окружающего мира. Излагается методология рангового анализа как важнейшего инструмента исследования, управления и оптимизации больших технических систем определенного класса, базирующегося на трех основаниях: технократическом подходе к окружающей реальности как третьей научной картине мира; понятии техноценоза; негауссовой математической статистике устойчивых безгранично делимых распределений. Обосновываются критерии и алгоритмы номенклатурной и параметрической оптимизации техноценозов. Формулируется закон оптимального построения техноценозов как прямое следствие применения начал термодинамики к объектам техноценологического типа. Дается математическое обоснование закона, а также следующая из него критериально-алгоритмическая система. Как прикладное следствие закона оптимального построения техноценозов обосновывается теоретически и раскрывается содержательно методика оптимального управления электропотреблением на системном уровне. Теоретически обосновывается этап интервального оценивания, опирающийся на свойства ципфовых распределений и позволяющий выявить объекты, аномально потребляющие электроэнергию. Раскрывается методология моделирования и оптимизации процессов электропотребления. Вводятся понятия тонких процедур рангового анализа: дифлекс-анализа (на этапе интервального оценивания), GZ-анализа (на этапе прогнозирования) и ASR-анализа (на этапе нормирования потребления ресурсов).

Рассмотрены аналитические средства Еxcel, оптимизационное, имитационное и графическое моделирование данных, приведены примеры автоматизации финансовых экономических расчетов и исследований, компьютерная модель проектирования функциональной задачи управления. Включает широкий спектр практических задач с разработанными математическими моделями и алгоритмами решения, большое количество иллюстраций и подробных примеров. Содержит 10 глав, 36 разделов — практик, задания для самостоятельной и контрольной работы, контрольные вопросы, тесты.

За последние сорок лет цифровые технологии преобразили наш мир почти до неузнаваемости. Мы проводим наши жизни в окружении ноутбуков, телефонов, планшетов и игровых консолей, используем компьютеры для работы, игры, обучения и знакомств. Эта книга рассказывает историю появления и развития тех скромных компонентов, без которых это было бы невозможно, – транзистора и его прямых предков, реле и электронной лампы. Рассказ оживляют любопытные факты из биографий учёных и инноваторов, от Луиджи Гальвани и Томаса Эдисона до Алана Тьюринга, внёсших свой вклад в эволюцию цифровых устройств благодаря своим гениальным идеям и упорству в достижении цели.

Издание содержит теоретические сведения и методические указания к выполнению расчетной и экспериментальной частей лабораторных работ. Приведены схемы стенда для исследования защит, программа и порядок выполнения работ и контрольные вопросы.

Лабораторный практикум содержит материалы для подготовки и выполнения лабораторных работ, вопросы к зачету по лабораторным работам.

Систематизированы и обобщены теоретические знания необходимые студентам для выполнения практических работ по дисциплине «Информатика». Все основные положения проиллюстрированы приме-рами. Каждая практическая работа содержит: методические рекомендации, задание практической работы, задания для самостоятельной работы, контрольные вопросы.

Предназначено для самостоятельной подготовки студентов к выполнению лабораторных работ по курсу «Теория и расчет измерительных преобразователей и приборов». Рассмотрены измерительные преобразователи и схемы их подключения к регистрирующим приборам. Описан процесс оценки метрологических характеристик датчиков.

Рассмотрены теоретические основы, лежащие в основе выполнения заданий расчетно-графических работы, а также поэтапно выполнены каждое из четырех заданий, которые проиллюстрированы большим количеством рисунков.

Представлены сведения о возможностях и ограничениях современных волоконно-оптических систем передачи по наращиванию скорости и дистанций при использовании DWDM, оптического усиления и современных форматов представления оптических сигналов. Рассмотрены принципы построения волоконно-оптических систем передачи нового поколения с применением пространственного мультиплексирования SDM в многосердцевинных MCF одномодовых и маломодовых FMF волоконных световодах, технологий многоуровневых форматов модуляции PDMmQAM, суперканалов O-OFDM с терабитными, петабитными скоростями и поддержкой flex grid superchannel, когерентными оптическими приёмниками. Приведены характеристики перспективной элементной базы для построения оптических систем и сетей и примеры реализации оптических систем передачи. Рассмотрены программные продукты для моделирования и дана методика расчётов суперканалов. Рассмотрены элементы технологии программно-конфигурируемых оптических транспортных сетей T-SDN.

Рассмотрены основные характеристики сигналов и каналов телерадиовещания, базовые процедуры, используемые при обработке звукового вещательного сигнала (ЗВС); основные алгоритмы обработки сигнала в канале передачи. Проведен анализ и оценка искажений сигнала на всех этапах его передачи – от первичного цифрового преобразования до аудиопроцессорной обработки. Особое внимание уделено проблеме объективной оценки качества ЗВС в системах, не нормируемых в рамках современного метрологического обеспечения. Рассмотрен современный подход, реализованный в виде метода комплексного статистического оценивания, связанный с объективной оценкой качества передачи реального вещательного сигнала по изменению его временных и спектральных статистических параметров.

Звуковой сигнал, передаваемый по каналам звукового вещания, был и будет востребован в общем ряду с большим количеством альтернативных источников информации. Рассмотрены основные характеристики сигналов и каналов звукового вещания, базовые процедуры, используемые при обработке звукового вещательного сигнала (ЗВС); основные алгоритмы обработки сигнала в канале передачи. Проведен анализ и оценка искажений сигнала на всех этапах его передачи – от первичного цифрового преобразования до аудиопроцессорной обработки. Особое внимание уделено авторами алгоритмам обработки и проблеме объективной оценки качества ЗВС в системах, не нормируемых в рамках современного метрологического обеспечения.

Пособие представляет первую часть дисциплины «Системный анализ, управление и обработка информации», ориентированной в первую очередь на аспирантов направления «Информатика и вычислительная техника» (09.06.01). Поскольку указанная дисциплина носит междисциплинарный характер, то пособие может быть полезным как аспирантам, так и магистрантам других направлений – философских, социальных, экономических, юридических, организационных и т.д. Оно будет также полезно всем тем, кто интересуется системным подходом и его применениями в самых разных областях целенаправленной деятельности людей.

Пособие предназначено для освоения курса инженерной графики и содержит комплект графических работ с кратким описанием каждой работы. Приводится необходимый методический материал, обеспечивающий соблюдение требований стандартов ЕСКД при оформлении конструкторской документации. Разработанное пособие предназначено для использования студентами первого курса очной и заочной форм обучения при подготовке к практическим занятиям и самостоятельному изучению инженерной графики.

Отечественный научно-технический журнал, освещающий проблемы электроники в её широком понимании. «ЭЛЕКТРОНИКА: НТБ» – журнал об электронике для профессионалов. В каждом номере самая свежая и необходимая в работе информация: новости рынка, интервью, аналитика, гид по российскому и западному рынку электроники, технические статьи и комментарии экспертов. В фокусе также - анализ мирового рынка электроники, проблемы российской науки, вопросы интеллектуальной собственности, инвестиций.

Рассмотрены нормативные материалы, которыми следует руководствоваться при создании современных автоматизированных систем управления технологическими процессами. Изложены принципы системного подхода к проектированию, правила оформления различных схем автоматизации и алгоритмов, требования к составу и содержанию технической документации.

Учебное издание содержит сведения по методам разработки моделей и алгоритмов управления для объектов управления химико-технологических систем. Теоретические материалы сопровождаются примерами и практическими заданиями, основанными на использовании программных средств пакетов MATLAB Simulink.

Эта манга — о системах автоматического управления, которые окружают нас везде: в лифтах, светофорах, стиральных машинах и другой технике. Они делают нашу жизнь легче и удобнее, позволяют экономить трудозатраты на производстве. Вы узнаете про управляющие контуры, микроконтроллеры, контакты разных типов и другую электронную начинку систем управления. А заодно о том, что хихикомори — это затворник по-японски, ведь юноше по имени Ооя лифт не нужен — он не выходит из дома. Издание будет полезно всем, кто интересуется электроникой и управлением разными сложными устройствами.

Рассмотрены основные вопросы математического моделирования стохастических и детерминированных процессов на основании эмпирических данных, а также формирования аналитических математических моделей. Приведены примеры построения математических моделей и задачи для самостоятельного решения.

Рассматриваются нормативные требования к современным узлам коммерческого учета нефти, нефтепродуктов и природного газа, варианты схем их исполнения и аппаратный состав для реализации динамических и статических режимов функционирования. Описаны физические принципы работы, устройство и условия применения рекомендуемых для их комплектации технических средств.

Во второе издание (первое вышло в 2017 г.) внесен ряд дополнений и исправлений. В частности, дополнены и исправлены разделы и главы, в которых рассматриваются физические принципы преобразования различных технологических параметров в стандартные сигналы связи, технические структуры и области практического применения. Дополнительно представлена информация о способах метрологического обеспечения значительного числа типов современных средств формирования измерительных сигналов различного формата.

Рассматриваются основы создания трех- и двухмерных компьютерных геометрических моделей изделий, содержащих резьбовые соединения, приемы выполнения и оформления чертежа на базе компьютерной системы геометрического моделирования Autodesk Inventor.

Рассмотрены основные теоретические сведения в области измерения основных параметров технологических процессов, включая методы проведения поверок средств измерений. Приведено описание экспериментальных установок, изложен порядок проведения лабораторных работ.

Рассмотрены процедуры контроля достоверности исходной информации в АСУТП, датчики технологической информации, автоматические системы регулирования, принципы работы регулятора температуры, методы динамического программирования для решения задач оптимального управления, алгоритмы идентификации и адаптивного управления.

Представлены лабораторные работы с подробным описанием порядка их выполнения, вариантами заданий и контрольными вопросами.

Содержат краткие теоретические материалы по изучению дисциплины и методические материалы по выполнению курсовой работы.

Учебное пособие посвящено применению программного пакета SimInTech для изучения методов исследования систем автоматического управления путем компьютерного моделирования. В нем рассматривается краткое описание пакета моделирования SimInTech. Даются основные особенности построения в этом пакете моделей исследуемых систем на примере исследования системы автоматического управления температурой. Приводятся основные теоретические сведения, схемы набора моделей в SimInTech, порядок исследования и содержание отчетов по исследованию ряда систем автоматического управления. Кроме того, приведены контрольные вопросы и списки литературы по каждому исследованию. Учебное пособие позволяет закрепить теоретические знания по системам автоматического управления и практические навыки исследования этих систем как теоретически, так и практически путем компьютерного моделирования с использованием SimInTech.

Разработка и сервисное обслуживание средств измерения, автоматизации, телемеханизации и связи, АСУТП, ИИС, САПР и метрологическому, математическому, программному обеспечению. До 2022 г. журнал назывался "Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности".

Рассмотрены основные теоретические сведения в области измерения давления, температуры и расхода, включая методы проведения поверок средств измерений. Приведены описания экспериментальных установок, изложен порядок проведения лабораторных работ при изучении следующих дисциплин: «Управление техническими системами», «Системы управления технологическими процессами», «Системы управления технологическими процессами и информационные технологии», «Системы управления химико-технологическими процессами», «Метрология, сертификация, технические измерения и автоматизация тепловых процессов», «Автоматизация и управление технологическими процессами», «Автоматизированные системы управления», «Автоматизированные системы управления технологическими процессами», «Основы автоматизации технологических процессов нефтегазового производства», «Технологические измерения и приборы» и «Технические измерения и приборы».

Учебное пособие предназначено для самостоятельной проработки студентами дисциплины «Технология автоматизированных производств» и, в частности, изучения основ прикладных и научных исследований при создании новой техники. Приведены описания современных технологий и способов автоматизации и роботизации создаваемого оборудования, а также представлены решения и расчеты конкретных конструкторско-технологических задач, направленных на создание и эксплуатацию принципиально нового энергосберегающего оборудования повышенной производительности для производства паркета, ламелей, обрезной доски, двухкантного бруса высокого качества.

Унифицированы требования, предъявляемые к содержанию, форме, составу и глубине проработки отдельных разделов выпускной квалификационной работы (ВКР). Приведены сведения об организации работ, определении задач, о принципах защиты ВКР на итоговой аттестации. Материал пособия составлен в соответствии с Самостоятельно устанавливаемым образовательным стандартом, основной профессиональной образовательной программой по направлению подготовки 15.03.04 «Автоматизация технологических процессов и производств» с учетом положения «О порядке подготовки и защиты выпускной квалификационной работы студентов МГТУ им. Н.Э. Баумана, обучающихся по основным образовательным программам бакалавриата».

Издание предназначено для самостоятельного выполнения студентами двух домашних заданий по учебной дисциплине «Прикладная оптика». В домашнем задании № 1 требуется построить ход лучей через линзу и двухкомпонентную оптическую систему, заданную кардинальными элементами, в задании № 2 — выполнить аналитический расчет положения и диаметров диафрагм в двухкомпонентном телеобъективе. Приведены краткие теоретические сведения, исходные данные, последовательность выполнения домашних заданий, требования к оформлению.

Изложены основы теории управления с прогнозированием. Рассмотрены общая схема управления с предсказанием в непрерывном и дискретном времени, алгоритмы управления с линейными и нелинейными прогнозирующими моделями, средства пакета Model Predictive Control Toolbox среды MATLAB.

Приведены материалы, предназначенные для приобретения навыков анализа переходных процессов в элементарных динамических звеньях систем автоматического регулирования, их расшифровки и определения параметров звеньев. Представлены материалы, посвященные анализу устойчивости систем автоматического регулирования.

Приведены основные теоретические и методические сведения по созданию автоматизированных систем управления специального назначения в интересах обеспечения деятельности органов управления: состав, структура, классификация, а также базовые требования, предъявляемые к системам и ее компонентам. Рассмотрены вопросы организации разработки и содержания работ на предпроектных стадиях и стадиях разработки, оценки качества автоматизированных систем управления специального назначения с учетом требований как национальных, так и международных стандартов и практических рекомендаций по порядку разработки сложных организационно-технических систем.

Книга посвящена одному из видов электрических приводов — частотно-управляемому с асинхронными электродвигателями, наиболее сложному и широко распространенному в современной технике. Рассмотрены проблемы теории и практики частотного управления асинхронными электродвигателями. Подробно изложены вопросы расчета статических характеристик, проанализированы режимы работы и управления частотно-управляемыми приводами. Теория работы частотно-управляемого привода рассмотрена применительно ко всем возможным приложениям, а особенности его работы, основные примеры и расчеты — к тяговому приводу. Предполагается знание читателем основ теории электротехники, электрических машин, преобразовательной техники, электроприводов и автоматического управления.