МТ11-15220062, 21010062 - Программа ПММиНП (1053540), страница 2
Текст из файла (страница 2)
В модуль 1 входят следующие разделы дисциплины:
Современное и перспективное оборудование для микро- и нанотехнологий. Основные требования к прецизионному приводу: точность, быстродействие, нагрузочная способность и др.
Типы привода, методы расчета основных характеристик. Электромеханический привод. Шаговый электромеханический привод для предварительного позиционирования. Привод на электромагнитном принципе. Привод на электростатическом принципе. Термомеханический привод. Пьезоэлектрический эффект. Обратный пьезоэлектрический эффект. Сплавы с памятью формы. Магнитострикционный эффект. Гидравлический и пневматический привод. Электро- и магнитореологический эффект.
Схемы построения приводов. Многокоординатные механизмы последовательной и параллельной кинематики. Манипуляторы. Основные параметры. Анализ, выбор и расчет прецизионных манипуляторов.
В результате освоения содержания модуля «Требования к системам микро- и наноперемещений. Основные типы прецизионных механизмов» обучающийся приобретет необходимые знания и умения, предусмотренные следующими компетенциями: П-1…П-7; Т-1…Т-4; СЛ-2…СЛ-6, И-5, Л-1, Л-2, ОП-1, ОП-2, ОП-3, ПР-2 ПСК-2, ПСК-5, ПСК-7.
Модуль 2 «Расчет точности и быстродействия прецизионных механизмов» трудоемкостью 0,5 зачетных единицы, включает следующие виды аудиторных занятий: лекций – 8, контрольных работ – 1. В состав модуля также входит самостоятельная работа студентов, которая предусматривает изучение письменного лекционного курса для подготовки к контрольной работе – 5, выполнение домашнего задания – 3.
В модуль 2 входят следующие разделы дисциплины:
Расчет погрешности позиционирования механизмов с различной зоной замыкания систем автоматического управления. Показатели точности систем микро- и наноперемещений: гистерезис, ток трогания, сила статического трения, зона нечувствительности. Статическая и динамическая точность. Плавность и равномерность перемещения. Методика расчета быстродействия систем микро- и наноперемещений. Разработка динамической модели, анализ и синтез системы автоматического регулирования. Расчет динамических параметров систем микро- и наноперемещений: постоянной времени, устойчивости, перерегулирования. Перемещение в следящем режиме и в режиме стабилизации положения, скорости и ускорения.
В результате освоения содержания модуля «Расчет точности и быстродействия прецизионных механизмов» обучающийся приобретет необходимые знания и умения, предусмотренные следующими компетенциями: П-1…П-7; Т-1…Т-4; СЛ-2…СЛ-6, И-5, Л-2, ОП-1, ОП-3, НИ-1, НИ-2, ПСК-5.
Модуль 3 «Виброзащита прецизионного оборудования» трудоемкостью 0,5 зачетных единицы, включает следующие виды аудиторных занятий: лекций – 6, контрольных работ – 1. В состав модуля также входит самостоятельная работа студентов, которая предусматривает изучение письменного лекционного курса для подготовки к контрольной работе – 5.
В модуль 3 входят следующие разделы дисциплины:
Современные способы и средства виброзащиты прецизионного оборудования. Расчет основных характеристик. Пассивная виброизоляция оборудования. Виброизоляция массивным фундаментом. Упругая и вязкая составляющая системы пассивного гашения вибраций. Активная и полуактивная виброизоляция оборудования. Анализ и выбор систем пассивной и активной виброизоляции. Гидравлические системы активной виброизоляции. Пневматические системы. Пьезоэлектрические системы. Магнитные системы. Системы виброизоляции на основе магнито- и электрореологического эффекта. Комбинированные системы. Расчет статических и динамических характеристик активной виброизоляции.
В результате освоения содержания модуля «Виброзащита прецизионного оборудования» обучающийся приобретет необходимые знания и умения, предусмотренные следующими компетенциями: П-1…П-7; Т-1…Т-4; СЛ-2…СЛ-6, И-5, Л-2, ОП-1, ОП-2, ОП-3, ПСК-2, ПСК-5, ПСК-7.
Модуль 4 «Управление устройствами микро- и наноперемещений» трудоемкостью 0,6 зачетных единицы, включает следующие виды аудиторных занятий: лекций – 9, контрольных работ – 1. В состав модуля также входит самостоятельная работа студентов, которая предусматривает изучение письменного лекционного курса для подготовки к контрольной работе – 4, выполнение домашнего задания – 7.
В модуль 3 входят следующие разделы дисциплины:
Основы теории автоматического регулирования и управления, принципы построения систем управления прецизионным приводом. Использование сред LabView, Matlab и др. для построения и моделирования системы управления. Датчики измерения положения, скорости и ускорения прецизионных механизмов: индуктивные, емкостные, оптические (лазерные интерферометры, растровые линейки) и др. Диапазоны и дискретность измерений. Оцифровка сигналов. Выбор оптимальной структуры системы управления прецизионными механизмами. Алгоритмы управления. Выбор и расчет регуляторов и корректирующих звеньев САУ механизмами микро- и наноперемещений для обеспечения требуемых параметров. Примеры аппаратного и программного обеспечения САУ механизмами микро- и наноперемещений для различного оборудования электроники (на основе NI и LabView).
В результате освоения содержания модуля «Управление устройствами микро- и наноперемещений» обучающийся приобретет необходимые знания и умения, предусмотренные следующими компетенциями: П-1…П-7; Т-1…Т-4; СЛ-2…СЛ-6, И-5, Л-2, ОП-1, ОП-2, ОП-3, ПР-2, НИ-1, НИ-3, НИ-4, ПСК-5.
4.2. Практические занятия – семинары.
Практические занятия не предусмотрены.
4.3. Лабораторные работы.
Модуль 2 «Расчет точности и быстродействия прецизионных механизмов»
Лабораторная работа №1 «Исследование рабочих характеристик магнито- и электрореологических дросселей прецизионного гидропривода»
Цель работы: Определить рабочие характеристики управляющих дросселей прецизионных гидравлических приводов с магнито- и электрореологическим управлением.
Модуль 3 «Виброзащита прецизионного оборудования»
Лабораторная работа №2 «Исследование характеристик демпфера активной виброизоляции на основе магнитоуправляемого эластомера»
Цель работы: Произвести измерение постоянной времени и точности позиционирования в заданную точку демпфера активной виброизоляции на основе магнитоуправляемого эластомера с разомкнутой системой управления.
Модуль 4 «Управление устройствами микро- и наноперемещений»
Лабораторная работа №3 «Однокоординатный гидравлический модуль с магнитореологическим управлением»
Цель работы: Определение и анализ переходного процесса однокоординатный гидравлический модуль с магнитореологическим управлением с замкнутой системой управление.
4.4. Самостоятельная работа
-
Входной контроль готовности студента к освоению дисциплины в соответствии с п. 1.3 программы проводится по мере возникновения потребности в знания предшествующих дисциплин по результатам письменного контрольного тестирования на первых неделях занятий. Целью тестирования является установление уровня знаний, имеющегося у студента после изучения дисциплин: «Интегралы и дифференциальные уравнения», «Физика» (модули «Механика», «Физические основы термодинамики», «Электричество и магнетизм», «Электромагнитные волны и оптика»), «Метрология, стандартизация и сертификация», «Проектирование оборудования электронной техники», «Системы автоматического управления», «Гидравлика» Задание, как правило, содержит 2 задачи, на решение которых отводится 30 минут.
Типовое задание для оценки готовности студента к освоению дисциплины «Прецизионные механизмы микро и наноперемещений»
Задача №1
| Дано:
Определить: Дифференциальное уравнение движения штока демпфера. |
Рис. 1. Схема гидравлического демпфера |
Задача №2
| Дано:
Определить: Расход жидкости в точках C и D. |
Рис. 2. Схема гидравлической системы |
-
Домашние задания
| Модуль | Тема самостоятельной работы (виды заданий) | Трудо- емкость в час. | Срок выдачи задания | Срок сдачи зада ния | Форма контро ля | Рейти нговая оценка | Лите ратура |
| М1-М2 | Домашнее задание: Выбор и расчет привода | 6 | 3 | 6 | Защита | 5 | [1,2,3] |
| М4 | Домашнее задание: Расчет параметров привода | 7 | 7 | 12 | Защита | 5 | [1,2,3] |
-
Выполнение текущих (еженедельных) домашних заданий предусмотрено в виде проработки разделов лекционного курса, необходимых для выполнения домашних заданий. Контроль проводится по каждому модулю при помощи рубежных контролей.
-
Рефераты (эссе и т.п.)
Написание рефератов студентами не предусмотрено.
4.4.4. Подготовка к контрольным мероприятиям и их проведение
| Модуль | Контрольные мероприятия | Трудо-емкость, cам/ауд. (час.) | Контроль выполнения работы |
| 1 | Рубежный контроль по материалу модуля | 1/1 | Тест на лекции |
| 2 | Рубежный контроль по материалу модуля | 1/1 | Тест на лекции |
| 3 | Рубежный контроль по материалу модуля | 1/1 | Тест на лекции |
| 4 | Рубежный контроль по материалу модуля | 1/1 | Тест на лекции |
-
Научно-исследовательская работа
Научно-исследовательская работа не предусмотрена, поскольку проводится в рамках конструкторско-технологического практикума.
Раздел 5 Рейтинговая система контроля освоения дисциплины
| Неделя проведения контроля модуля | Оценка за модуль в баллах | ||
| Максимальная | Минимальная | ||
| Модуль 1 | 3 | 15 | 7 |
| Модуль 2 | 6 | 30 | 15 |
| Модуль 3 | 8 | 25 | 12 |
| Модуль 4 | 11 | 30 | 15 |
Контрольные мероприятия в каждом модуле проводятся в виде письменных контрольных работ, в рейтинговые баллы по модулю входит оценка по результатам контрольных работ и оценка за качество домашнего задания учитывается также своевременность выполнения всех разделов модуля.
Для получения положительной оценки знаний за модуль необходимо получить минимальное значение баллов за каждый его раздел. При выставлении итоговой оценки по дисциплине в семестре проводится пересчет баллов в оценки за контрольные мероприятия по рекомендациям Положения о модульно-рейтинговой системе Университета.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
