ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ
13.04.02 Электроэнергетика и электротехника
Контрактных - 20
Интеллектуальные энергосистемы
Русский
Преобразовательные устройства электроэнергетических систем
Русский
Автоматизированный электропривод
Русский
ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ
Магистратура по электроинженерии Университета ИТМО готовит специалистов, компетентных в разработке электроэнергетических систем.
Теоретическая подготовка направлена на получение знаний в области элементов систем автоматики и управления цифровым электроприводом. Выпускники обладают навыками разработки энергоэффективных полупроводниковых преобразователей, владеют методами построения энергетических и информационных подсистем современных высокоточных электротехнических и электромеханических комплексов.
Обучение на программе предполагает выбор одной из двух специализаций:
- Автоматизированный электропривод (специализация 1);
- Преобразовательные устройства электроэнергетических систем (специализация 2).
Сферой профессиональной деятельности для выпускников является проектирование электроприводов прецизионных электромеханических систем и преобразовательных устройств распределенных энергетических систем.
Выпускники специализируются на разработке:
- высокопроизводительных микропроцессорных систем управления электроэнергетических систем;
- систем дистанционного управления;
- полупроводниковых преобразовательных устройств;
- устройств бесконтактной передачи энергии;
- алгоритмов прецизионного управления;
- специального программно-математического обеспечении.
АКТУАЛЬНОСТЬ И ЗНАЧИМОСТЬ ПРОГРАММЫ
Масштабное использование цифровых технологий в электроэнергетической отрасли привело к значительным изменениям в подходах к системам управления электроприводами. Сегодня необходимо реализовывать новые принципы синтеза электроэнергетической инфраструктуры, которые бы учитывали возрастающие требования к точности регулирования электропривода и его энергоэффективности.
Современные исследования в данной сфере предполагают возможность совершенствования информационной подсистемы за счет внедрения систем управления на основе адаптивных алгоритмов, алгоритмов управления с нечеткой логикой, нейросетевых алгоритмов, методов машинного обучения. В свою очередь, потенциал развития энергетических систем и подсистем лежит в области исследований, связанных с разработкой распределенной энергетики, методов оптимального выбора электрооборудования, многоуровневых полупроводниковых преобразователей, методов повышения энергоэффективности систем электропривода посредством применения интеллектуальных алгоритмов управления.
ЦЕЛЬ ПРОГРАММЫ
Подготовка специалистов, готовых к разработке:
- специализированных высокопроизводительных микропроцессорных систем многоконтурного управления электроприводами;
- устройств бесконтактной передачи энергии;
- энергоэффективных полупроводниковых преобразователей с возможностью двустороннего обмена энергией;
- специального программно-математического обеспечения, реализующего современные алгоритмы управления, а также создание автоматизированных систем дистанционного управления электроприводами;
- алгоритмов управления прецизионными электромеханическими системами
ДИСЦИПЛИНЫ
Схемотехника систем управления (специализация 1)
В рамках курса осваиваются методы разработки схемотехники систем управления, особенности работы элементов и блоков, входящих в состав системы управления, отладки алгоритмов систем управления. Результатом освоения курса являются навыки разработки схемотехнических решений различных блоков системы управления в условиях обеспечения заданных точностных характеристик, знание номенклатуры и особенности современных микропроцессорных средств для схемотехнического построения элементов и блоков систем управления.
Асинхронный электропривод электротехнических комплексов (специализация 2)
Целью освоения дисциплины является изучение методов имитационного моделирования, анализа и электромагнитных и электромеханических процессов в асинхронном приводе, который является самым распространенным приводом различных промышленных систем и комплексов. Изучаются особенности и ограничения, методы прогнозирования поведения таких систем.
Методы и средства мониторинга и наладки электроприводов (специализация 2)
Дисциплина посвящена изучению основных теоретических положений, а также применению современных интеллектуальных алгоритмов управления, в том числе с использованием нечеткой фаззи- логики, искусственных нейронных сетей, генетических алгоритмов. Изучаются многослойные персептроны и сети радиальных базисных функций, различные методы обучения нейронных сетей. Целью курса является подготовка к самостоятельному решению задач оптимального управления и идентификации динамических систем (в том числе адаптивных и нелинейных) за счет применения нейронных сетей и алгоритмов нечеткой логики в регуляторах системы управления.
Методы искусственного интеллекта в электроэнергетических системах (специализация 1)
Дисциплина посвящена изучению основных теоретических положений, а также применению современных интеллектуальных алгоритмов управления, в том числе с использованием нечеткой фаззи- логики, искусственных нейронных сетей, генетических алгоритмов. Изучаются многослойные персептроны и сети радиальных базисных функций, различные методы обучения нейронных сетей. Целью курса является подготовка к самостоятельному решению задач оптимального управления и идентификации динамических систем (в том числе адаптивных и нелинейных) за счет применения нейронных сетей и алгоритмов нечеткой логики в регуляторах системы управления.
Цифровые системы управления (специализация 2)
В рамках данного курса проходит ознакомление с методами разработки микропроцессорных систем управления, построения аппаратных и программных систем защиты и диагностики. Знание особенностей работы цифровых систем обработки информации, позволяет оценивать достоинства и недостатки тех или иных программных или аппаратных методов построения функциональных узлов цифровых систем управления и готовит к самостоятельному поиску решений, обеспечивающих оптимальное соотношение точностных и динамических характеристик цифровых систем управления полупроводниковыми преобразователями источников вторичного электропитания и электроприводов.
Системы управления автоматизированным электроприводом (специализация 1)
Задача дисциплины – объяснить принципы работы следящих электроприводов. В рамках курса исследуются типовые режимы работы следящих электроприводов, формируются навыки планирования программ и методик проведения испытаний и прогнозирования результатов испытания, изучаются современные методы проектирования и настройки систем управления, идентификации структуры и параметров электропривода.
Активные преобразователи электроэнергетических систем (специализация 2)
Данный курс рассматривает применение полупроводниковых преобразователей систем вторичного электропитания и электроприводов для решения широкого спектра задач, возлагаемых на электроэнергетические системы. Освоение принципов построения и функционирования, условия применения и эксплуатации электромеханических систем с силовыми полупроводниковыми преобразователями позволяет осуществлять самостоятельный поиск оптимальных решений при разработке таких систем, оценивать достоинства и недостатки функциональных узлов систем вторичного электропитания и проводить их экспертную оценку.
Современный электропривод переменного тока (специализация 1)
В рамках курса студенты изучат физические процессы, лежащие в основе работы машин переменного тока, их современные характеристики и области применения, а также основные направления развития теории и практики в этой области. Полученные навыки позволяют решать задачи проектирования, связанные с выбором, экспериментальным исследованием характеристик и настройкой системы управления привода переменного тока.
ПРЕПОДАВАТЕЛИ
ТЕМЫ ВЫПУСКНЫХ РАБОТ
- Исследование пульсаций электромагнитного момента в синхронном приводе с питанием от пятифазного инвертора напряжения с пространственно-векторной модуляцией
- Исследование нейро-сетевой системы управления следящим электроприводом
- Анализ и синтез систем управления угломестной осью многоапертурного телескопа на альт-азимутальной монтировке
- Разработка алгоритма управления электромеханической системой с нелинейностью в механической части
- Исследование работы системы управления трехфазным активным выпрямителем напряжения на базе микроконтроллера семейства TMS320
- Внедрение систем частотного регулирования высоковольтных электродвигателей на агрегаты с изменяемой нагрузкой
- Исследование активного силового фильтра в системах электроснабжения с различным характером нагрузки
- Модельное исследование трехфазных активных преобразователей с системой управления с нечеткими регуляторами
- Исследование методов повышения точности датчиков положения на основе СКВТ
ПРАКТИКА И СТАЖИРОВКИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ
За время обучения студенты могут пройти практику на базе ведущих предприятий Санкт-Петербурга, среди которых:
- ООО «Авионика-Вист»
- ЗАО «НПЦ «Электродвижение судов»
- АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»
- ОАО «НПП «ДАЛЬНЯЯ СВЯЗЬ»
- ОАО «НПО «Аврора»
- ЗАО «Специальное машиностроительное конструкторское бюро»
- ЗАО «ДИАКОНТ»
- АО «ОКБ «Электроавтоматика»
- ОАО «НИИ Командных приборов»
- ОАО “ОКБ “Авгит”
НАБОР КОМПЕТЕНЦИЙ
Выпускники программы по окончании обучения обладают следующими компетенциями:
- проектируют сложные электронные системы
- выбирают оптимальные методы управления и средства теоретических и экспериментальных исследований;
- создают математические модели сложных электротехнических и энергетических систем;
- решают конструкторские задачи и находят компромиссные проектные решения.
- синтезируют системы распределенной энергетики;
- диагностируют исследуемые системы, умеют найти и устранить неисправности разрабатываемых устройств.
ТРУДОУСТРОЙСТВО И ВОСТРЕБОВАННОСТЬ ПРОФЕССИИ
Компетенции наших студентов востребованы на предприятиях, связанных разработкой и эксплуатацией робототехнических и электроэнергетических систем в промышленности, транспорте, судостроении, энергетике. После выпуска магистры работают ведущими программистами, инженерами-разработчиками и инженерами-конструкторами, менеджерами и руководителями проектов.