Файл: МУ по изучению дисциплин.doc

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.05.2019

Просмотров: 481

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Кубанский государственный технологический университет»

Кафедра электроснабжения промышленных предприятий

ПРИКЛАДНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ

Программа и методические указания по изучению дисциплины

«Прикладные вычисления в электроэнергетике»

для студентов всех форм обучения и МИППС

направления 13.03.02 (140400.62)

«Электроэнергетика и электротехника»

Краснодар

2014

1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

1.1 Цель преподавания

Дисциплина «Прикладные вычисления в электроэнергетике» изучает структуру основных пакетов программ для персональных ЭВМ и их использование с целью повышения эффективности использования средств вычислительной техники в специальных дисциплинах, преподаваемых на последующих курсах для студентов направления 13.03.02 (140400.62) – Электроэнергетика и электротехника.

Целью преподавания дисциплины является обучение студентов направления 13.03.02 (140400.62) навыкам уверенного использования широкого спектра возможностей средств вычислительной техники для автоматизации электротехнических расчетов.

1.2 Задачи изучения дисциплины

Задачи изучения дисциплины «Прикладные вычисления в электроэнергетике» заключаются в выработке у студентов соответствующих знаний и умений работы на ЭВМ при выполнении различных электротехнических расчетов.

1.3 Предмет изучения дисциплины

Предметом изучения являются наиболее популярные пакеты программ – вычислительный пакет MathCad, вычислительная система MatLab с пакетом моделирования динамических систем Simulink, а также язык программирования Fortran, программа визуализации и обработки данных «Origin».

2 ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ УСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ

ДИСЦИПЛИНЫ

2.1 В соответствии с требованиями к уровню усвоения и содержания дисциплины студент должен быть подготовлен в соответствии со следующими компетенциями: ПК-1, ПК-10, ПК-19.

- ПК-1 - Способность и готовность использовать информационные технологии, в том числе современные средства компьютерной графики в своей предметной области;

- ПК-10 - Готовность использовать информационные технологии в своей предметной области;

- ПК-19 - Способность использовать современные информационные технологии, управлять информацией с применением прикладных программ; использовать сетевые компьютерные технологии, базы данных и пакеты прикладных программ в своей предметной области.

2.2 В соответствии с целью и задачей дисциплины студент должен знать:

- современные информационные технологии (ПК-1, ПК-19);

- информационные технологии, применяемые в своей предметной области (ПК-10).

2.3 В соответствии с целью и задачей дисциплины студент должен уметь:

- использовать сетевые компьютерные технологии, базы данных и пакеты прикладных программ в своей предметной области (ПК-1, ПК-10, ПК-19);

- управлять информацией с применением прикладных программ
(ПК-19).

2.4 В соответствии с целью и задачей дисциплины студент должен владеть:

- методами информационных технологий (ПК-1);

- современными средствами компьютерной графики в своей предметной области (ПК-1);

- навыками использования информационные технологии в своей предметной области (ПК-10);

- навыками использования современных информационных технологий, прикладных программ (ПК-19).

2.5 Перечень дисциплин, изучение которых необходимо для усвоения данной дисциплины:

- "Высшая математика";

- Информатика".

3 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

3.1 Тематический план дисциплины

Таблица 3.1 – Тематический план дисциплины

№ раздела дисциплины

Наименование

раздела дисциплины

Лекции

Лабораторные работы

1

Введение

*


2

Вычислительный пакет MathCad

*

*

3

Вычислительная система MatLab

*

*

4

Среда Simulink программы MatLab

*

*

5

Язык программирования Фортран

*

*

6

Связь MatLab с Фортраном

*

*

7

Программа «Origin»

*

*

3.2 Содержание лекций

Таблица 3.2 – Содержание изучаемых разделов

№ раз-дела дисциплины

Наименование раздела, подраздела,

и их содержание

Количество часов

дневная форма обучения

заочная форма обучения

1

Введение. Предмет и задачи дисциплины, ее место в электроэнергетике.

1,0

0,1

2

Вычислительный пакет MathCad.

2.1 Общие сведения о программе. Обзор интерфейса программы. Работа с текстовым редактором. Работа с формульным редактором. Порядок ввода формул. Операции ввода и присваивания

2.2 Использование шаблонов математических операторов. Вычисление математических функций. Ранжированные переменные. Работа с графическим редактором. Построение двухмерных графиков в декартовой и полярной системах координат

2.4 Форматирование текстовых блоков. Форматирование математических выражений. Форматирование двухмерных графиков. Форматирование трехмерных графиков

10

1,5

Продолжение таблицы 3.2

№ раз-дела дисциплины

Наименование раздела, подраздела,

и их содержание

Количество часов

дневная форма обучения

заочная форма обучения

2

2.4 Символьные вычисления. Основные команды меню «Символы». Команды для выполнения матричных операций



3

Вычислительная система MatLab.

3.1 Общие сведения о системе. Структура окна программы. Основные объекты системы – действительные и комплексные числа, константы и переменные

3.2 Арифметические операции и функции. Сохранение рабочей среды. Браузеры системы. Операции над матрицами и векторами. Создание матриц специального вида

3.3 Работа с редактором М-файлов. Типы М-файлов – файлы-функции и файлы-программы

3.4 Построение графиков функций одной переменной. Построение графиков функций двух переменных. Создание анимированных графиков

3.5 Редактирование графиков. Структура окна редактора свойств и его вкладок. Использование панели инструментов «Камера». Способы сохранения графика

3.6 Основы программирования в MatLab. Связь MatLab с текстовым редактором Word и электроннымим таблицами Excel

13

2,1

4

Среда Simulink программы MatLab.

Пакет динамического моделирования Simulink. Специализированная библио-тека моделирования электротехнических объектов Power System Blockset

2

0,5

5

Язык программирования Фортран.

5.1 Алфавит языка Фортран. Константы и переменные. Массивы. Арифметические и логические выражения. Условные операторы и операторы цикла

4

0,6

Продолжение таблицы 3.2

№ раз-дела дисциплины

Наименование раздела, подраздела, и их содержание

Количество часов

дневная форма обучения

заочная форма обучения

5

5.2 Форматный ввод и вывод. Подпрограммы и общие блоки. Работа с файлами. Структура Фортран-программы, порядок ее составления, компиляции и выполнения



6

Связь MatLab с Fortran.

6.1 Создание интерфейсного MEX-файла, его структура при выполнении расчетов с действительными числами

6.2 Создание интерфейсного MEX-файла, его структура при выполнении расчетов с комплексными числами

4

0,6

7

Программа «Origin».

7.1 Общая структура «Origin». Работа с данными графика

7.2 Отрисовка и форматирование графика в «Origin». Добавление элементов на график. Импорт данных в «Origin». Экспорт графика в графическом формате

2

0,6

Итого

36

6

3.3 Лабораторный практикум

Таблица 3.3 – Лабораторный практикум

№ раздела

дисциплины

Наименование и

№ лабораторной работы

Количество часов

дневная

форма

обучения

заочная

форма

обучения

1

2

3

4

2

Лабораторная работа №1

Изучение вычислительных возможностей программы Mathcad при проведении электротехнических расчетов

4

-

2

Лабораторная работа №2

Изучение графических возможностей и возможностей символьных вычислений программы Mathcad при проведении электротехнических расчетов

4

-

Продолжение таблицы 3.3

1

2

3

4

3

Лабораторная работа №3

Изучение вычислительных возможностей программы MatLab при работе в режиме прямых вычислений

4

-

3

Лабораторная работа №4

Изучение вычислительных возможностей программы MatLab при работе с М-файлами и графических ее возможностей

4

-

3

Лабораторная работа №5

Изучение возможностей совместной работы программы MatLab с программами MS Office Word и Excel

4

2

4

Лабораторная работа №6

Изучение вычислительных и графических возможностей пакета моделирования Simulink программы MatLab

4

-

5

Лабораторная работа №7

Программирование в среде Fortran применительно к задачам электроэнергетики

4

-

6

Лабораторная работа №8

Изучение возможностей совместной работы программы MatLab с программами на языке Fortran

4

2

7

Лабораторная работа №9

Изучение графических возможностей программы визуализации и обработки данных Origin

4

2

Итого

36

6

3.4 Программа самостоятельной работы студентов

Таблица 3.4 – Программа самостоятельной работы

№

раздела

дисциплины

Вид

самостоятельной

работы

Кол-во

часов

Сроки

выполнения

(недели

семестра)

Порядковый номер источника по списку лит-ры в соответствии с п. 4.1

1

2

3

4

5

2 курс, 3 семестр

1

Проработка конспекта лекций, учебников

2

1

1-5

1

Проработка конспекта лекций, учебников

2

2

1-5

2

Проработка конспекта лекций, учебников

2

3

1

2

Проработка конспекта лекций, учебников, методического руководства к лабораторным работам

2

4

1

2

Проработка конспекта лекций, учебников, методического руководства к лабораторным работам

2

5

1

2

Выполнение домашней работы №1, 2

6

6

1

3

Проработка конспекта лекций, учебников

2

7

2

3

Проработка конспекта лекций, учебников

2

8

2

3

Проработка конспекта лекций, учебников, методического руководства к лабораторным работам

2

9

2

3

Проработка конспекта лекций, учебников, методического руководства к лабораторным работам

2

10

2

4

Проработка конспекта лекций, учебников

2

11

1

4

Проработка конспекта лекций, учебников,

2

12

3

4

Проработка конспекта лекций, учебников, методического руководства к лабораторным работам

2

13

3

Продолжение таблицы 3.4

1

2

3

4

5

4

Проработка конспекта лекций, учебников, методического руководства к лабораторным работам

2

14

3

1-4

Проработка конспекта лекций, учебников, подготовка к зачету

2

15

1-3

1-4

Проработка конспекта лекций, учебников, подготовка к зачету

2

16

1-3

Итого за 3 семестр

36



2 курс, 4 семестр

5

Проработка конспекта лекций, учебников

2

1

3

5

Проработка конспекта лекций, учебников

2

2

3

5

Проработка конспекта лекций, учебников, методического руководства к лабораторным работам

2

3

3

5

Проработка конспекта лекций, учебников, методического руководства к лабораторным работам

2

4

3

6

Проработка конспекта лекций, учебников

2

5

5, 6

6

Проработка конспекта лекций, учебников

2

6

5,6

6

Проработка конспекта лекций, учебников, методического руководства к лабораторным работам

2

7

5,6

6

Проработка конспекта лекций, учебников, методического руководства к лабораторным работам

2

8

5,6

7

Проработка конспекта лекций, учебников

2

9

4

7

Проработка конспекта лекций, учебников

2

10

4

7

Проработка конспекта лекций, учебников, методического руководства к лабораторным работам

2

11

4

Продолжение таблицы 3.4

1

2

3

4

5

7

Проработка конспекта лекций, учебников, методического руководства к лабораторным работам

2

12

4

1-4

Проработка конспекта лекций, учебников, подготовка к экзамену

3

13

1-3

1-4

Проработка конспекта лекций, учебников, подготовка к экзамену

3

14

1-3

5-6

Проработка конспекта лекций, учебников, подготовка к экзамену

3

15

4-6

5-6

Проработка конспекта лекций, учебников, подготовка к экзамену

3

16

4-6

Итого за 4 семестр

36



ИТОГО

72



4 УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

4.1 Основная и дополнительная литература

4.1.1 Основная литература

1 Дьяконов В. Mathcad 2000: учебный курс. – СПб.: Питер, 2001. – 592 с.

2 Ануфриев И.Е. Самоучитель MatLab 5.3/6.x – СПб.: БХВ-Петербург, 2002. – 736 с.

3 Дьяконов В. Simulink 4. Специальный справочник. – СПб: Питер, 2002. – 528 с.

4 Исакова О.П., Тарасевич Ю.Ю., Юзюк Ю.И. Обработка и визуализация данных физических экспериментов с помощью пакета «Origin». – М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2009. – 136 с.

4.1.2 Дополнительная литература

5 Программирование на Фортране 77: Пер. с англ./ Дж. Ашкрофт,
Р. Элдридж, Р. Полсон, Г. Уилсон. - М.: Радио и связь, 1990. – 272 с.

6 Брич З.С. и др. Фортран 77 для ПЭВМ ЕС: Справ. изд./ З.С. Брич, Д.В. Капилевич, Н.А. Клецкова. - М.: Финансы и статистика, 1991. –
288 с.

Смотрите также файлы