ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

“ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ”

(ДГТУ)

Факультет “Автоматизация и информатика”

Кафедра  «Приборостроение»

«УТВЕРЖДАЮ»

Проректор по учебной работе

____________ А.С.Коробцов

"_____" _____________ 2008 г.

ПРОГРАММА МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОГО ЭКЗАМЕНА

по направлению 200100.62 - Приборостроение

Ростов-на-Дону

2008 г.

         Программа междисциплинарного экзамена соответствует требованиям Государственного образовательного стандарта полного высшего профессионального образования по направлению 200100.62 – Приборостроение.    

         Программа составлена к.т.н., проф. В.Н.Ананченко, к.т.н., доц. И.К.Цыбрий.

         Рассмотрена на заседании кафедры “Приборостроение”, протокол №1 от 27.08.2007 г.

         Заведующий кафедрой                                                          В.Н.Ананченко    

         Одобрена советом специальности (направления) 200101 – Приборостроение.

         Председатель совета                                                            В.Н.Ананченко

         СОГЛАСОВАНО:                                                                  

         Декан факультета                                                                 В.Н.Ананченко

         Заведующая организационно-методическим отделом                 А.И.Азарова

         1. Основные положения.

         Программа составлена на основе Примерной программы междисциплинарного экзамена по направлению подготовки дипломированных специалистов 200100.62 - Приборостроение, рекомендуемой Учебно-методическим советом специальности (направления) 200101.

         В  основу  программы  экзамена положены  следующие дисциплины. 

         Общий математический и естественно-научный цикл (ЕН):

         - Информатика:

         - Физические основы получения  информации.

         Общепрофессиональный цикл (ОПД):

         - Механика;

         - Детали, теория механизмов приборов и основы конструирования;

         - Материаловедение и технология конструкционных материалов;

         - Общая электротехника;

         - Электроника и микропроцессорная техника;

         - Метрология, стандартизация и сертификация;

         - Основы автоматического управления;

         - Основы проектирования приборов и систем;

         - Компьютерные технологии в приборостроении.

         Специальный цикл (СД):

         - Микропроцессоры и ЭВМ;

         - Схемотехника измерительных устройств;

         - Технология приборостроения;

         - Теория измерений.

         Данный экзамен является заключительным этапом подготовки  специалистов по направлению 200100.62 и имеет целью:

         - проверить теоретические знания и практические навыки;

         - определить умение применять полученные знания и навыки при решении конкретных задач;

         - установить подготовленность выпускника к профессиональной деятельности.

         2. Содержание программы.

         Информатика

         Понятие информации, общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации; технические и программные средства реализации информационных процессов; модели решения функциональных и вычислительных задач; алгоритмизация и программирование; языки программирования высокого уровня; базы данных; программное обеспечение и технологии программирования; локальные и глобальные сети ЭВМ; основы защиты информации и сведений, составляющих государственную тайну; критерии оценки степени защищенности информации; защита файлового ресурса; методы защиты информации.

         Физические основы получения  информации

         Основы взаимодействия физических полей с веществом; физические явления и эффекты, используемые для получения измерительной и управляющей информации: механические, электрические, магнитные, оптические, химические, ядерные и др.; области и возможности применения физических явлений и эффектов в технике измерений; закономерности проявления физических эффектов, их техническая реализация, понятие преобразователя информации; измерение физических величин различной природы; постановка и методы решения задач информационного поиска, анализа и синтеза физических явлений и эффектов для создания средств измерений, управления, диагностики и контроля.

         Механика

         Механика кинематика точки и твердого тела, уравнения и параметры движения, элементы статики, силовое поле, система сил, уравнения равновесия, динамические характеристики механической системы, теоремы и уравнения динамики,  напряженно-деформированное состояние изотропного тела; обобщенный закон Гука, константы упругости, теория прочности, растяжение, сжатие, кручение, изгиб, устойчивость элементов, структура и кинематика механизмов; кинетостатический и динамический анализ; рычажные механизмы; механические передачи трением и зацеплением; синтез механизмов и методы его оптимизации

         Детали, теория механизмов приборов и основы конструирования

         Классификация узлов и деталей; механические свойства конструкционных материалов; предельные состояния и критерии расчета несущей способности;             требования к деталям по критериям работоспособности; механические передачи; валы и оси; опоры с трением качения, скольжения и внутренним трением; уплотнительные устройства; упругие элементы; муфты; соединение деталей; направляющие; корпусные детали; расчеты элементов механизмов на прочность, жесткость и точность; типовые конструкции и методы механической регулировки; основные этапы проектирования и конструирования; взаимозаменяемость деталей и технические измерения.

         Материаловедение и технология конструкционных материалов

         Строение металлов и сплавов,  пластическая деформация, влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла, механические свойства металлов и сплавов, конструкционные материалы, термическая и химико-термическая обработка металлов, конструкционные пластики, композиты, электротехнические материалы, получение заготовок литьем и пластическим деформированием, пайка и склеивание материалов, формообразование поверхностей деталей резанием, электрофизическими и электрохимическими способами обработки, обработка поверхностей деталей абразивным инструментом, точность обработки и шероховатость поверхности деталей, типовое технологическое оборудование и инструменты.

         Общая электротехника

         Электрические и магнитные цепи: основные определения, топологические параметры и методы расчета электрических цепей, линейные и нелинейные цепи, анализ и расчет магнитных цепей, переходные процессы в цепях: электромагнитные устройства и электрические машины: электромагнитные устройства, трансформаторы, электродвигатели постоянного тока, асинхронные машины, синхронные машины, информационные электрические машины: поворотные трансформаторы, сельсины, индуктосины, редуктосины, тахогенераторы, шаговые двигатели.

         Электроника и микропроцессорная техника

         Основы электроники: элементная база электронных устройств, источники вторичного электропитания, усилители и генераторы электрических сигналов, линейные и нелинейные преобразователи сигналов, импульсные устройства; основы цифровой электроники: логические функции и логические элементы; комбинационные и последовательностные логические схемы; сопряжение аналоговых и цифровых устройств; ЦАП и АЦП; запоминающие устройства; программируемые логические интегральные схемы; микропроцессорные средства: архитектура, система команд; организация ввода-вывода; периферийные устройства; микропроцессы в измерительной технике и управлении.

         Метрология, стандартизация и сертификация

         Теории и средства измерений, результат и погрешности измерений, обработка результатов измерений, основные положения законодательной метрологии, эталоны, поверочные схемы, государственная метрологическая служба; стандартизация: цели и задачи, государственная и международные системы стандартизации, категории и виды стандартов, международная организация по стандартизации (ИСО), государственный контроль и надзор за внедрением и соблюдением стандартов; сертификация: цели и объекты сертификации, качество продукции, основы квалиметрии, экспертные методы оценки качества, системы сертификации, органы сертификации, аккредитация испытательных лабораторий, сертификация услуг.

         Основы автоматического управления

         Предмет и задачи автоматики; статические и динамические системы; понятие о состоянии системы; структура систем автоматического управления; описание систем управления; классификация звеньев; временные характеристики; частотные характеристики и передаточные функции;  дискретное описание линейных звеньев; анализ и описание качества систем управления; устойчивость, критерии устойчивости; оценки точности в переходном и установившемся режимах; инвариантность и чувствительность систем управления; особенности процессов в нелинейных системах, метод гармонической линеаризации; методы анализа и синтеза систем управления; управляемость и наблюдаемость; оптимальные системы управления; нестационарные системы управления и их математические модели; цифровые системы управления; системы управления при случайных воздействиях; элементы систем управления.

         Основы проектирования приборов и систем

         Классификация приборов: измерительные, следящие, информационные, управления; функциональная структура приборов, функциональные устройства, блоки; условия и режимы работы; характеристики качества приборов и систем (погрешность, надежность, информационная емкость, статистические и динамические характеристики); измерительные сигналы, их виды и типы, модели сигналов; структурно-математические модели процессов в приборах; преобразование измерительных сигналов в приборах; прибор как каскад преобразователей; типы преобразователей и преобразование ими сигналов; линейные и нелинейные преобразователи; информационные аспекты преобразования сигналов; преобразователи различных физических величин и полей; взаимность и обратимость преобразователей; уравнения и параметры преобразователей; помехозащищенность; взаимодействие преобразователей с внешней средой; методы расчета статистических и динамических характеристик приборов, оценка погрешностей, расчет надежности; этапы проектирования, методы и средства автоматизации проектных процедур, методы вариантного проектирования, системные подходы к проектированию, функционально-параметрическое проектирование,             конструкторско-технологическое проектирование, разработка конструкций, создание проектной документации.

         Компьютерные технологии в приборостроении

         Общие сведения о ЭВМ; операционные системы; программы-оболочки; работа с файлами; защита от компьютерного вируса; конфигурирование системы, основы языков программирования; программные среды конечного пользователя (текстовые процессоры, электронные таблицы, среды типа Matlab и т.п.); математические и моделирующие программы общего назначения; решение типовых расчетных задач; способы ввода экспериментальной информации в компьютер; программные средства управления экспериментом и обработки данных; среды типа LabView; программные средства оформления документов; использование сетевых технологий.

         Микропроцессоры и ЭВМ

         Основные понятия. Основные характеристики и типы микропроцессоров (МП). Типичная структура микропроцессорной системы. Классификация и архитектура микропроцессоров. Архитектура и организация микропроцессорных устройств и ЭВМ. Программирование микропроцессорных измерительных устройств Организация интерфейса микропроцессорных систем. Устройства памяти. Принципы построения измерительных приборов и систем с микропроцессорным управлением. Практическая реализация микропроцессорных измерительных приборов.

         Схемотехника измерительных устройств

         Схемотехника элементов аналоговых измерительных каналов, усилители измеряемых величин, выпрямители; функциональные преобразователи; АЦП и ЦАП; схемотехнические методы защиты от помех; синтез комбинационных, логических устройств различного назначения; схемотехника цифровых устройств; схемотехника информационно-измерительных устройств, работающих на основе различных физических принципов.

         Технология приборостроения

         Основы технологии приборостроения, изготовления заготовок и деталей приборов; методы разработки и оснащения технологических процессов изготовления, сборки, юстировки и испытаний приборов; технологичность деталей и конструкции сборочных единиц; механизация и автоматизация процессов изготовления, сборки и испытаний приборов; технологии быстрых прототипов, типовых деталей приборов; хранение и транспортирование приборов.

         Теория измерений

         Основные положения теории измерений; измерительные сигналы, помехи и возмущения; условия измерений; показатели качества измерительных устройств, критерии оптимальности, алгоритмы работы; методы получения оценок параметров измерительных процессов; задачи фильтрации, экстраполяции, интерполяции; понятие технического интеллекта; методы и алгоритмы решения задач адаптации к меняющимся условиям измерений; методы проведения измерений; разработка программы и методики измерений; оптимальное планирование эксперимента.

         3. Вопросы экзаменационных билетов.

1. Общая характеристика процессов сборки, передачи,   обработки  и накопления информации.

2. Технические и программные средства реализации информационных процессов.

3. Информационные технологии.

4. Модели решения функциональных и вычислительных задач.

5. Формы представления и преобразования информации.

6. Математические основы информатики.

7. Организация и функционирование ЭВМ.

8. Операционные системы.

9. Программные оболочки.

10. Основы языков программирования.

11. Программные средства конечного пользователя.

12. Основные понятия САПР.

13. Электропроводность полупроводников, типы электрических переходов.

14. Диоды, биополярные и полевые транзисторы, тиристоры и их принцип действия.

15. Элементная база электроники.

16. Расчёт электрических цепей в стационарном и в нестационарном режимах.

17. Аналоговые электронные устройства.

18. Основы цифровой электроники.

19. Цифровые электронные устройства.

20. Понятие о микропроцессоре.

21. Функции микропроцессора в измерительных системах.

22. Основные понятия теории автоматического управления.

23. Временные и частотные характеристики систем автоматического управления (САУ).

24. Описание динамических звеньев САУ.

25. Понятие качества САУ.

26. Устойчивость и критерии устойчивости САУ.

27. Исполнительные устройства САУ.

28. Устройства управления САУ.

29. Усилительно-преобразовательные устройства САУ.

30. Методы коррекции САУ.

31. Нестационарные системы управления.

32. Цифровые системы управления.

33. Детерминированные сигналы и способы их математического описания.

34. Случайные сигналы и способы их математического описания.

35. Дискретизация и восстановление сигналов.

36. Влияние на результаты измерений неконтролируемых воздействий.

37. Обобщенные показатели качества измерительных устройств.

38. Основные операции измерений и средства их реализации.

39. Классификация видов и методов измерений.

40. Методы измерений вероятностных характеристик случайных процессов.

41. Определение статистических оценок результатов измерений.

42. Аналоговая и цифровая фильтрация сигналов.

43. Обобщенная функциональная модель прибора.

44. Аналоговые измерительные приборы, принципы проектирования.

45. Цифровые измерительные приборы, принципы проектирования.

46. Виды и методы измерения механических величин.

47. Тензорезисторные преобразователи.

48. Индуктивные преобразователи.

49. Емкостные преобразователи.

50. Резистивные преобразователи.

51. Пневматические преобразователи.

52. Термоэлектрические преобразователи.

53. Пьезоэлектрические преобразователи.

54. Фотоэлектрические преобразователи.

55. Упругие преобразователи.

56. Системы единиц измерения.

57. Эталоны и образцовые средства, стандартизация измерений.

58. Предельные отклонения, допуск, единица допуска.

59. Виды посадок.

60. Понятие о размерной цепи.

61. Методы решения размерных цепей.

62. Точность детали. Точность партии деталей. Поле рассеяния, предельные отклонения.

63. Основные понятия ЕСКД.

64. Правила выполнения чертежей различных деталей и изделий приборостроения.

65. Размерное описание детали и сборочной единицы.

66. Основы разработки и оснащения технологических процессов изготовления и сборки приборов.

67. Методы изготовления заготовок и деталей приборов.

68. Трассировка плат.

69. Маркировка элементов.

70. Классы конструкционных и специальных материалов.

71. Основные характеристики и свойства материалов.

72. Методы повышения стабильности материалов.

73. Методы упрочнения материалов.

74. Основы теории механизмов.

75. Основы сопротивления материалов.

4. Литература.

1. Ананченко В.Н., Гофман Л.А. Теория измерений. - Ростов н/Д, 2002.

2. Конструирование приборов: В 2-х кн. Под.ред. В.Краузе,-М., Машиностроение, 1987.

3. Попов В.Б.Основы компьютерных технологий.- М.: Финансы и статистика, 2002.

4. Информатика: Учебник. – 3-е изд. /  Под ред. Н.В. Макаровой. -  М.: Финансы и статистика, 2002.

5. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы / В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. – СПб: Питер, 2001.

6. Дьяконов В. Matlab: учебный курс. – СПб: Питер, 2001.

7. Плис А.И. MathCAD 2000 математический справочник для экономистов и инженеров. – М.: Финансы и статистика

8. Михальчук В.М., и др. Микропроцессоры 80x86 Pentium Архитектура, функционирование, программирование, оптимизация кода. – Минск «Битрикс», 1994

9. Томкинсон У., Уэйспор Дж. Сопряжение датчиков и устройств ввода данных с компьютерами IBM PC.- М.: Мир 1992

10. Приказчиков А.Р., Лукьянова Т.П. Теория и пректирование элементов приборных систем: Учеб.пособие, Рост н.Д, 1990.

11. Атамалян Э.Г. Приборы и методы измерения электрических величин.- М., Высшая школа, 1989.

12. Вострокнутов Н.Н. Цифровые измерительные устройства. -М., Энергоатомиздат, 1990

13. Новоселов О.Н. Фомин А. Ф. Основы теории и расчета информационно-измерительных систем. -М., Машиностроение, 1991

14. Балашов Е.П. Проектирование информационо-управляющих систем.-М., Радио и связь, 1987

15. Анурьев В.И. Справочник конструктора – машиностроителя. В 3-х т. –М.: Машиностроение, 2001.

16. Конструирование машин: Справочно-методическое пособие: в 2-х т./ Под ред. Фролова К.Ф.-М.: Машиностроение.- 1994.

17. Справочник конструктора точного приборостроения/ Г.А. Веркович, Е.Н. Головенкин, В.А. Голубков и др. – Л.:Машиностроение, 1989.

18. Иванов Ю.Н. Основы методологии конструирования приборов точной механики: Учеб. Пособие /РИСХМ.-Ростов-н/Д. –1989.

19. Романычева Э.Т. и др. Разработка и оформление конструкторской документации РЭА: Справочник/ Под ред. Романычевой Э.Т.- М.: Радио и связь, 1989

20. Ерофеев А.А. Теория автоматического управления. – М., Высшая школа, 2001

21. Норенков И.П. Основы автоматизированного проектирования: Учебник. -  М.: Издательство МГТУ имени Н. Э. Баумана, 2002.

22. Плис А.И. Анализ и синтез систем управления. Теория. Методы. Примеры решения типовых задач с использованием персонального компьютера. Гданьск, Санкт Петербург, 1998

23. Единая система программной документации. – М.: Издательство стандартов, 1994

24. Литвин А.В., Ананченко А.И. Автоматизация конструкторского проектирования элементов машин и приборов: Учеб. пособие. – Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 2002.

25. Гусев В.Г., Гусев В.М. Электроника. -:Высшая школа, 1991

26. Цифровая и вычислительная техника. Учебник для вузов./ Э.В. Евреинов, Ю.Т. Бутыльский, М.А. Мамзелов и др.: Под редакцией Э.В. Евренкова – М.: Радио и связь, 1991

27. Чернов В.Г. Устройства ввода – вывода аналоговой информации для цифровых систем сбора и обработки данных. – М.: Машиностроение, 1998

28. Микропроцессоры: В 3-х кн. Кн. 1. Архитектура и проектирование микроЭВМ. Организация вычислительных процессов: Учеб. для техн. вузов/П. В. Нестеров, В. Ф. Шаньгин, В. Л. Горбунов и др.; Под ред. Л. Н. Преснухина,- Мн.:  Высшая школа, 1987.

29. Микропроцессоры: В 3-х кн. Кн. 3. Средства отладки, лабораторный практикум и задачник: Учеб. для техн. вузов/Н. В. Воробьев, В. Л. Горбунов, А. В. Горячев и др.; Под ред. Л. Н. Преснухина,- Мн.:  Высшая школа, 1987.

30. Каган Б. М., Сташин В. В. Основы проектирования микропроцессорных устройств автоматики. -М.: Энергоатомиздат, 1987.

31. Злобин В.  К., Григорьев В. П. Программирование арифметических операций в микропроцессорах. -М.: Высшая школа, 1991

32. А.Г.Сергеев, В.В.Крохин. Метрология. Москва. Логос. 2000

33. Левшина Е.С., Новицкий П.В. Электрические измерения физических величин. Измерительные преобразователи: Учеб. пособие для вузов. - Л.:Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1983

34. Чумаченко Ю.Т. Материаловедение Учеб. пособие для вузов. - Ростов-на-Дону.: Феникс, 2007

35. Б.Н. Арзамасов Материаловедение Учебник для вузов: Издательство МГТУ им.Баумана, 2005

36. Куркин В.И., Козинцеов Б.С. Детали механизмов радиоустройств.-М.: Высшая школа.-1988.