rpd000001353 (161101 (24.05.06).С9 Системы управления движением летательных аппаратов)
Описание файла
Файл "rpd000001353" внутри архива находится в следующих папках: 161101 (24.05.06).С9 Системы управления движением летательных аппаратов, 161101.С9. Документ из архива "161101 (24.05.06).С9 Системы управления движением летательных аппаратов", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "вспомогательные материалы для первокурсников" из 1 семестр, которые можно найти в файловом архиве МАИ. Не смотря на прямую связь этого архива с МАИ, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "остальное", в предмете "вспомогательные материалы для первокурсников" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "rpd000001353"
Текст из документа "rpd000001353"
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Московский авиационный институт
(национальный исследовательский университет)
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
______________Куприков М.Ю.
“____“ ___________20__
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ (000001353)
Управление вращением космического летательного аппарата
(указывается наименование дисциплины по учебному плану)
| Направление подготовки | Системы управления летательными аппаратами | |||||
| Квалификация (степень) выпускника | Специалист | |||||
| Специализация подготовки | Системы управления движением летательных аппаратов | |||||
| Форма обучения | очная | |||||
| (очная, очно-заочная и др.) | ||||||
| Выпускающая кафедра | 301 | |||||
| Обеспечивающая кафедра | 301 | |||||
| Кафедра-разработчик рабочей программы | 301 | |||||
| Семестр | Трудоем-кость, час. | Лек-ций, час. | Практич. занятий, час. | Лаборат. работ, час. | СРС, час. | Экзаменов, час. | Форма промежуточного контроля |
| 8 | 72 | 34 | 0 | 16 | 22 | 0 | Зч |
| Итого | 72 | 34 | 0 | 16 | 22 | 0 |
Москва
2011 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
Разделы рабочей программы
-
Цели освоения дисциплины
-
Структура и содержание дисциплины
-
Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
-
Материально-техническое обеспечение дисциплины
Приложения к рабочей программе дисциплины
Приложение 1. Аннотация рабочей программы
Приложение 2. Cодержание учебных занятий
Приложение 3. Прикрепленные файлы
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 161101 Системы управления летательными аппаратами
Авторы программы :
| Степаньянц Г.А. | _________________________ |
| Заведующий обеспечивающей кафедрой 301 | _________________________ |
Программа одобрена:
| Заведующий выпускающей кафедрой 301 _________________________ | Декан выпускающего факультета 3 _________________________ |
-
ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью освоения дисциплины Управление вращением космического летательного аппарата является достижение следующих результатов образования (РО):
| N | Шифр | Результат освоения |
| 1 | У-4 | Уметь использовать базовые положения математики и естественных наук при решении социальных и профессиональных задач |
| 2 | З-11 | Знать принципы работы систем управления летательными аппаратами |
| 3 | Владеть расчетом основных характеристик и проектирования систем управления вращением КЛА с учетом большого числа ограничений, косвенного учета влияния нелинейностей на динамические свойства систем | |
| 4 | Знать на уровне представлений основные понятия и организационные вопросы проектирования систем управления вращением космических летательных аппаратов (КЛА), основных этапов проектирования систем | |
| 5 | Знать на уровне понимания – методы проектирования, методы оценки устойчивости и качества систем автоматического управления вращением КЛА, анализа и синтеза систем | |
| 6 | Уметь теоретически проектировать системы автоматического управления вращением КЛА различного класса. | |
| 7 | Уметь практически анализировать работу систем управления вращением КЛА и создавать их математические модели, определять факт существования решения поставленной задачи до ее решения, применять информационные технологии для проектирования систем |
Перечисленные РО являются основой для формирования следующих компетенций: (в соответствии с ФГОС ВПО и требованиями к результатам освоения основной образовательной программы (ООП))
| N | Шифр | Компетенция |
| 1 | ПК-3 | Способен использовать базовые положения математики, естественных, гуманитарных и экономических наук при решении социальных и профессиональных задач и критически оценить освоенные теории и концепции, границы их применимости |
| 2 | ПК-8 | Способен составлять практические рекомендации по использованию результатов научных исследований |
| 3 | ПК-9 | Способен на основе системного подхода анализировать работу систем управления летательных и подвижных аппаратов различного назначения как объектов ориентации, стабилизации и навигации и создавать их математические модели движения, позволяющие прогнозировать тенденцию развития их как объектов управления и тактики их применения |
| 4 | ПК-15 | Способен к формулировке задач и целей проектирования приборов и систем, обеспечению выбора критериев и показателей проектирования, с использованием для их решения методов изучаемых наук, построению их структур и схем с учетом специфики объекта назначения и технического задания |
| 5 | ПК-17 | Способен проводить анализ подвижных аппаратов и разрабатывать опытные образцы приборов, систем и комплексов соответствующего профиля |
-
СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных(ые) единиц(ы), 72 часа(ов).
| Модуль | Раздел | Лекции | Практич. занятия | Лаборат. работы | СРС | Всего часов | Всего с экзаменами и курсовыми |
| Управление вращением КЛА | Способы задания пространственной ориентации твёрдого тела | 6 | 0 | 4 | 5 | 15 | 72 |
| Применение кватернионов для описания пространственного разворота твёрдого тела | 8 | 0 | 0 | 4 | 12 | ||
| Динамика пространственного разворота. Уравнения Эйлера | 6 | 0 | 4 | 4 | 14 | ||
| Алгоритмы управления вращением КЛА | 8 | 0 | 4 | 5 | 17 | ||
| Управление движением динамических систем на гладких ориентируемых многообразиях | 6 | 0 | 4 | 4 | 14 | ||
| Всего | 34 | 0 | 16 | 22 | 72 | 72 | |
-
Содержание (дидактика) дисциплины
В разделе приводится полный перечень дидактических единиц, подлежащих усвоению при изучении данной дисциплины.
- 1. Векторное пространство
- 2. Аксиомы движения
- 3. Аксиомы вращения твёрдого тела
- 4. Матрицы направляющих косинусов
- 5. Ортонормированные базисы
- 6. Ось Эйлера
- 7. Угловая скорость
- 8. Кинематические уравнения
- 9. Уравнения Пуассона
- 10. Нормирование уравнений движения
- 11. Направляющие косинусы
- 12. Кватерионы
- 13. Углы Эйлера
- 14. Углы Крылова
- 15. Алгебраическое тело кватернионов
- 16. Теоремы Вейерштрасса
- 17. Векторное умножение
- 18. Теорема Фробениуса
- 19. Теорема Понтрягина
- 20. След матрицы вращения
- 21. Угол поворота вокруг оси Эйлера
- 22. Кватернион
- 23. Кватернион бесконечно малого поворота
- 24. Мгновенначя угловая скорость
- 25. Уравнения Эйлера
- 26. Линеаризация уравнений в отклонениях
- 27. Интегрирование уравнений Эйлера
- 28. Работа сил связи
- 29. Виртуальное перемещение
- 30. Принцип Даламбера
- 31. Главные оси инерции
- 32. Связанная система координат
- 33. Уравнения Эйлера
- 34. Уравнения в отклонениях
- 35. Линеаризация уравнений движения
- 36. Прямой метод Ляпунова.
- 37. Алгоритм торможения КЛА
- 38. Покоординатный разворот
- 39. Экстенсивный разворот
- 40. Принцип максимума Понтрягина
- 41. Оптимальное по быстродействию управление
- 42. Расход рабочего тела
- 43. Динамическое программирование
- 44. Уравнения Белмана
- 45. Кинематика вращательного движения
- 46. Интегрироваение кинематических уравнений вращательного движения
- 47. Гладкие многообразия
- 48. Ориентируемые многообразия
- 49. Геодезическая линия
- 50. Движение точки на гладком многообразии
- 51. Кинематика движения
- 52. Касательное расслоение
- 53. Ковариантные производные
- 54. Геодезическое отклонение
- 55. Параллельный перенос координатного репера
- 56. Торможение КЛА.
- 57. Покоординатный разворот
- 58. Экстенсивный разворот
-
Лекции
| № п/п | Раздел дисциплины | Объем, часов | Тема лекции | Дидакт. единицы |
| 1 | 1.1.Способы задания пространственной ориентации твёрдого тела | 2 | Топологические векторные пространства. Свойства оператора вращения. | 4, 5, 1, 2 |
| 2 | 1.1.Способы задания пространственной ориентации твёрдого тела | 2 | Вращение трёхмерного пространства. Ось Эйлера. Мгновенная угловая скорость вращения твёрдого тела | 6, 7, 3 |
| 3 | 1.1.Способы задания пространственной ориентации твёрдого тела | 2 | Кинематика пространственного движения КЛА. Уравнения Пуассона | 8, 9, 10 |
| 4 | 1.2.Применение кватернионов для описания пространственного разворота твёрдого тела | 2 | Алгебраические группы, кольца, поля. Алгебраическое тело кватернионов | 15, 17 |
| 5 | 1.2.Применение кватернионов для описания пространственного разворота твёрдого тела | 2 | Теоремы Вейерштрасса, Фробениуса и Понтрягина о невозможности расширения поля комплексных чисел и тела кватернионов | 16, 18, 19 |
| 6 | 1.2.Применение кватернионов для описания пространственного разворота твёрдого тела | 2 | Связь между параметрами кватерниона и элементами матрицы вращения | 20, 21, 22 |
| 7 | 1.2.Применение кватернионов для описания пространственного разворота твёрдого тела | 2 | Кватернион бесконечно малого поворота. Кинематика пространственного движения КЛА, записанная в кватернионах | 23, 24 |
| 8 | 1.3.Динамика пространственного разворота. Уравнения Эйлера | 2 | Работа сил связей. Виртуальные перемещения и принцип Даламбера | 34, 35 |
| 9 | 1.3.Динамика пространственного разворота. Уравнения Эйлера | 2 | Тензор инерции. Уравнения Эйлера и их стационарные решения | 28, 29, 30 |
| 10 | 1.3.Динамика пространственного разворота. Уравнения Эйлера | 2 | Линеаризация уравнения Эйлера в окрестности стационарных решений Свойства систем первого приближения для уравнений в отклонениях | 31, 32, 33 |
| 11 | 1.4.Алгоритмы управления вращением КЛА | 2 | Прямой метод Ляпунова и его применение для остановки вращения КЛА | 36, 37 |
| 12 | 1.4.Алгоритмы управления вращением КЛА | 2 | Алгоритмы покоординатного разворота КЛА. Экстенсивный разворот КЛА | 38, 39 |
| 13 | 1.4.Алгоритмы управления вращением КЛА | 2 | Покоординатные развороты КЛА, оптимальные по быстродействию | 40, 41, 42, 43, 44 |
| 14 | 1.4.Алгоритмы управления вращением КЛА | 2 | Покоординатные развороты КЛА, оптимальные по расходу рабочего тела | 57 |
| 15 | 1.5.Управление движением динамических систем на гладких ориентируемых многообразиях | 2 | Гладкие ориентируемые многообразия и их геодезические линии Кинематика движения точки по гладкому многообразию Связь с задачей управления вращен | 47, 48, 49 |
| 16 | 1.5.Управление движением динамических систем на гладких ориентируемых многообразиях | 2 | Кинематика движения точки по гладкому многообразию Управление вектором скорости. Задача преследования движущейся точки на гладком многообразии | 50, 51 |
| 17 | 1.5.Управление движением динамических систем на гладких ориентируемых многообразиях | 2 | Динамика движения по гладкому многообразию Управление пространственным разворотом КЛА | 52, 53, 54, 55 |
| Итого: | 34 | |||
-
Практические занятия
| № п/п | Раздел дисциплины | Объем, часов | Тема практического занятия | Дидакт. единицы |
| Итого: | ||||
-
Лабораторные работы
| № п/п | Раздел дисциплины | Наименование лабораторной работы | Наименование лаборатории | Объем, часов | Дидакт. единицы |
| 1 | 1.1.Способы задания пространственной ориентации твёрдого тела | Способы задания пространственной ориентации твёрдого тела | ТАУ, кафедра 301 | 4 | 11, 12, 13, 14 |
| 2 | 1.3.Динамика пространственного разворота. Уравнения Эйлера | Уравнения Эйлера | ТАУ, кафедра 301 | 4 | 25, 26, 27 |
| 3 | 1.4.Алгоритмы управления вращением КЛА | Уравнения Пуассона | ТАУ, кафедра 301 | 4 | 9, 45, 46 |
| 4 | 1.5.Управление движением динамических систем на гладких ориентируемых многообразиях | Управление пространственным разворотом КЛА | ТАУ, кафедра 301 | 4 | 57, 56, 58 |
| Итого: | 16 | ||||
-
Типовые задания
| № п/п | Раздел дисциплины | Объем, часов | Наименование типового задания |
| Итого: | |||
-
Курсовые работы и проекты по дисциплине
-
Рубежный контроль
-
Промежуточная аттестация
1. Экзамен
