6B07133 Электротехника и информационные технологии в АУЭС

Дисциплины

• Основы электротехники 1

  Электрические величины Базовая цепь, Последовательное, Параллельное, Смешанное подключение нагрузок и источников, Методы расчета линейных цепей, Преобразования сети, Мостовые схемы, Рабочая точка с линейными и нелинейными источниками и нагрузками, Электрические поля, Сопротивление, Конденсатор, Переменные тока и напряжения, Заменяемые величины для составления эквивалентных схем, Дифференциальные уравнения первого порядка.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Введение в прикладные инженерные науки 1

  Изучение специализированной лексики. Чтение и понимание текстов. Формирование навыков: Стратегии обучения Управление временем и самоуправление Основы научной работы Навыки презентации Самостоятельное выполнение проектных задач в небольших командах

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 3
  

• Инженерная математика 1

  Формирование знаний и расчетных навыков: Комплексные числа; Векторное исчисление; Аналитическая геометрия; Конические сечения; Матричные вычисления; Системы линейных уравнений; Преобразования координат; Теорема о главной оси; Дифференциальное исчисление для функций одной переменной; Разложение в ряды (ряды Тейлора).

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Физика

  Изучение физических основ классической механики. Изучаются основы молекулярной физики и термодинамики. Агрегатные состояния вещества. Основные положения молекулярно-кинетической теории. Теплоемкость. Первое начало термодинамики. Цикл Карно. Второе начало термодинамики. Энтропия. Третье начало термодинамики. Внутренняя энергия реального газа. Радиус молекулярного действия. Теплоемкость твердых тел.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Информационно-коммуникационные технологии 2

  Углубленное изучение инженерной информатики: основы Python (переменные, условия, циклы, функции), работа с файлами, визуализация данных. Создание и импорт модулей. Введение в Matlab и C. Сравнение языков Python, Matlab, C. Основы скриптовых языков (Visual Basic). Введение в компьютерную графику.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 3
  

• Основы электроники 1

  Основы логических функций. Числа и кодирование. Вычисления с помощью логических функций. Минимизация логических функций. Типичные комбинаторные логические функции. Систематическое проектирование и анализ комбинаторных схем. Последовательные схемы (триггеры). Арифметико-логическое устройство (АЛУ).

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Основы электротехники 2

  Постоянные и переменные величины, синусоидальное напряжение. Представление синусоиды, частотная зависимость, последовательные и параллельные цепи. Мощность в цепи переменного тока: активная, реактивная, полная, коэффициент мощности, улучшение. Комплексный расчет цепей (последовательных, параллельных и смешанных), двухполюсники, сетевые расчеты. Геометрические кривые, инверсия, сопротивления, напряжения, токи. Трехфазные системы, звезда-треугольник, симметричная нагрузка.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Инженерная математика 2

  Интегральное исчисление для функций одной переменной и ряды Фурье. Дифференциальное исчисление для функций нескольких переменных, расчет погрешностей, задачи на экстремальные значения, метод наименьших квадратов. Обыкновенные дифференциальные уравнения, преобразование Лапласа, колебания. Системы дифференциальных уравнений, связанные колебания. Скалярные и векторные поля, дифференциальные операторы. Интегралы по областям, кривым и поверхностям.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 7
  

• Материалы, компоненты и технологии

  Структура вещества, материалы и кристаллические решетки. Зонная модель, изоляторы, металлы, полупроводники. Электрическая проводимость, сопротивление/проводимость. Конструкция и производство резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности, магнитных материалов. Полупроводниковые материалы, методы легирования, p-n переходы, диоды, транзисторы, распределение носителей заряда и температурное поведение. Обработка кремния, литография, производство интегральных схем.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Физические технологии

  Геометрическая и волновая оптика: образование изображений при помощи линз и зеркал, линзы, зеркала, интерференция, дифракция, разрешающая способность. Оптические приборы, оптоволокно, микроскопия. Электромагнитные колебания, виды излучения (радио-, микроволны, ИК-лучи, свет, УФ, рентгеновское и гамма-излучение), поляризация. Молекулярная и ядерная физика, радиоактивность, радиационная безопасность. Лазеры: когерентность, усиление света, измерения, оптическая томография.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Технология микрокомпьютеров

  Структура CPU, арифметико-логического устройства (АЛУ), подключение необходимой памяти к системной шине на примере Arduino UNO. Обработка прерываний и механизмы опроса Работа сторожевого таймера (watchdog) Компоненты микроконтроллера, такие как таймер, АЦП (аналого-цифровой преобразователь), ШИМ (широтно-импульсная модуляция) Практика с использованием Arduino UNO и различных модулей

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Основы электротехники 3

  Многоволновые процессы: разложение функций в ряды Фурье, характеристики, поведение линейных и нелинейных коммутационных элементов. Поведение основных коммутационных элементов R, L, C при периодическом возбуждении. Дифференциальные уравнения цепей, начальные состояния, процессы балансировки, включение и выключение напряжения. Электробезопасность: виды сетей (TN, TT, IT), защитные устройства (автоматы, УЗО), испытания, измерения, размеры кабелей.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Сигналы и системы

  Сигналы и системы: непрерывные и дискретные. Представление во временной, частотной, образовой областях. Операции над сигналами: мощность, энергия, корреляция, свертка. Ряд Фурье, преобразования Лапласа. Дифференциальные и разностные уравнения, линеаризация. Дискретизация, разностные уровнения, z-преобразование, частотные характеристики и свойства временных дискретных систем, вычисление откликов системы.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Основы электроники 2

  RLC-сети: компоненты, резисторы, катушки, конденсаторы; передаточные функции, схемотехника. Диоды: выпрямительные, переключающие, Z-диоды, сигнальная обработка. Транзисторы: биполярные и полевые,базовые схемы, рабочая точка, усилители, ключевые и малосигнальные усилители, обратная связь, источники тока, полевые транзисторы. Операционные усилители: характеристики, обратная связь, частотный отклик, генерация колебаний, схемы.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 6
  

• Технология коммуникации

  Функциональные блоки передачи сообщений Аналоговые и цифровые сигналы Сложение и умножение гармонических колебаний Амплитудная модуляция Угловая модуляция Цифровые методы модуляции несущей Подавление помех при цифровой модуляции несущей

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Компьютерные сети

  Основы сетей: топологии, Интернет-протоколы, сервисы, сообщения, протоколы. Канальный уровень: MAC, доступ, Ethernet. Сетевой уровень: IP-адресация (IPv4/IPv6), маршрутизация. Транспортный уровень: передача данных без соединений/ -ориентированная передача данных черезTCP/UDP, сокеты, клиент-сервер, DNS. Локальные сети: коммутаторы, маршрутизаторы. Практика: сетевые команды, сниффинг, маршрутизация.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Цифровая обработка сигналов

  Дискретные сигналы (дискретизация, восстановление) LTI системы (характеристика, классификация) Корреляция и свертка Преобразования Фурье и оконные функции z-преобразование и P/N диаграмма Цифровые фильтры (свойства, проектирование).

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Cистемы на базе общей шины

  Основы, структура и оценка простых шинных систем, таких как I2C, SPI, RS-485, CAN, USB, 1-wire Протоколы шин, например, Modbus-RTU Определение собственного протокола шины на основе Modbus-RTU Практический курс с Arduino UNO и различными щитами, включая RS-485.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Технология измерения

  Основы и основные понятия измерительной техники Неопределенность и ошибки измерений Основы измерения электрических величин Цифровой сбор измеряемых величин Структура и принцип работы аналоговых и цифровых измерительных приборов для измерения электрических величин Измерительные усилители Осциллоскопы, спектральный анализ Основы измерения значимых процессных величин

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Электрические машины

  Электрические машины: преобразование энергии, магнитная цепь. Машины постоянного тока: конструкция и компоненты, воздушный зазор, вращающий момент, коммутация. Двигатели постоянного тока (шунтовые, последовательные): схема, характеристики, пуск, торможение. Трансформаторы: конструкции, эквивалентные схемы, КПД, автотрансформаторы. Асинхронные и синхронные машины: вращающееся поле, индукция, характеристики, пуск, синхронизация. Малые электрические машины.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Инженерия управления

  Моделирование динамических систем во временной, образной и частотной областях. Свойства динамических систем; Расчет откликов, линеаризация, связывание моделей. Идентификация динамических систем, устойчивость, свойства замкнутого контура. Проектирование регуляторов: стандартные, адаптивные, правила настройки, в частотной области. Проектирование компенсаторов и регуляторов в частотной области. Численные методы для анализа и проектирования контуров управления.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Бизнес-администрирование

  Углубленные темы: Сбыт / Маркетинг: направления развития, инструменты управления. Закупки: определение потребностей, планирование, контроль, учет, эффективное использование. Производство: факторный вклад в доходность, производственные функции, планирование, мониторинг, эффективность. Организация и персонал: структурирование организации, организация процесса, методы управления. Инвестиции и финансирование: правовые формы, акционерное и долговое финансирование. оценка инвестиций, статические/динамические методы.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Промышленные системы управления

  Технологии автоматизации: устройства, ПЛК, их структура (питание, ЦП, связь, модули ввода/вывода). Принципы работы: микропрограмма, ОС, циклы, время реакции. Разработка программ с учетом динамики процесса. Стандарты МЭК 61131-3, модель переменных, функциональные блоки. Языки программирования: FBD, IL, LD, SFC, ST.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Системы связи

  Информация: определения, технические системы, сигналы. Модель коммуникации: передача сообщений, теория информации, вероятность, энтропия, избыточность, емкость канала (Шеннон). Кодирование: блочные коды, контроль четности, CRC. Линейные коды: RZ, NRZ. Кодирование источника: PCM, теорема Шеннона о выборке.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Электромагнитная совместимость

  Электромагнитная совместимость (ЭМС): принципы, источники и типы электромагнитных помех. Методы снижения помех, экранирование, фильтрация. Нормативные требования и стандарты (IEC, CISPR). Испытания ЭМС, защитные меры в электронике и энергетике. Влияние ЭМС на устройства связи, системы управления, медицинское оборудование

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Право

  Введение, история, структура, инстанции судов, законодательная процедура. Общая часть (лица, имущество, правоспособность, заявления о намерениях). Общее обязательственное право: содержание, установление обязательств, срок/место исполнения, возмещение ущерба. Специальное обязательственное право: договоры, неосновательное обогащение. Трудовое право: договор, права и обязанности, правовые последствия, особенности судопроизводства. Коммерческое и предпринимательское право, Торговый кодекс, коммерсант, торговый реестр, организационно-правовые формы, коммерческие сделки.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Управление проектами и качеством

  Управление качеством ISO 9001: структура, содержание, практические методы (планирование, контроль, обеспечение, улучшение качества (CTQ, Kano, FMEA)), план управления, возможности процесса, контрольная диаграмма Q, PDCA; классические процессы управление проектами: инициирование, определение, планирование, контроль, завершение; гибкое управление проектами: подготовка, реализация с использованием SCRUM; Техника сетевого плана: создание, использование для планирования и контроля проектов.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Электронные схемы

  Регуляторы напряжения для электропитания Управляемые источники и преобразователи импеданса Генераторы сигналов Активные фильтры (линейные, SC) Аналоговые вычислительные схемы

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Силовая электроника

  Структура и рабочее поведение мощностных электронных компонентов Базовые схемы преобразователей и их взаимодействие с источником и нагрузкой Анализ базовых схем и представление структур схемы Описание изменений схемы с помощью сетей Петр Моделирование и инструменты симуляции для базовых схем Развитие навыков измерения электрических величин через практику

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Инженерная этика

  Технологическая ответственность требует глубокого осмысления научных и инженерных решений. Вопросы касаются технических возможностей и рисков в области науки о жизни, включая генную инженерию. Инженеры несут ответственность за свои разработки и их последствия. Примеры тематических исследований включают использование воды и санитарии, пределы нанотехнологий, экологически чистые технологии и осознание экологической ответственности.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Создание бизнеса

  Содержание и цели бизнес-планирования. Методическое развитие бизнес-идей, моделей и уникальных торговых предложений (USP). Определение ниши, маркетинговое планирование, прогнозирование доходов. Планирование процессов и затрат, управление ликвидностью, определение потребностей в капитале. Формирование команды и создание рыночных сетей. Факторы успеха и рост инновационного трансфера.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Медиапроект

  Модели процессов и методы управления проектами в медиапроектах предполагают их практическое применение на всех стадиях разработки. Включает создание технического задания, использование специализированного программного обеспечения для планирования и управления. Практическая реализация задач охватывает аудиовизуальные проекты, мультимедийные приложения, а также разработку как аппаратного, так и программного обеспечения, необходимого для успешного выполнения медиапроектов.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Программирование встроенных систем

  Cтруктура и режим работы встраиваемых компьютерных систем с операционной системой и без нее. Реализация сложных задач в индивидуальных или распределенных компьютерных системах, объединенных в сеть. Определение и реализация простых требований для приложений реального времени. Основы операционной системы Linux. Изучение языка программирования C или Python.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Интернет-безопасность

  Курс охватывает киберугрозы и защиту данных. Разбираются примеры атак (Slammer, Stuxnet, Snowden), технические угрозы (DDoS, вредоносный код, уязвимости, веб-атаки, CVSS), социальная инженерия. Рассматриваются уровни безопасности: сетевой (IP, IPSec, IKE), транспортный (SSL/TLS,TCP, UDP), беспроводные сети (WEP, WPA2), SSH-протокол, туннелирование (PPTP, L2TP, L2TP), методы аутентификации.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Проектирование программного обеспечения

  Введение в объектную ориентацию: преимущества/недостатки (примеры); Структура проектирования программного обеспечения на основе моделей от анализа до проектирования; Визуальное моделирование с помощью UML; Диаграммы взаимодействия UML как инструмент коммуникации при проектировании программного обеспечения; От диаграммы UML до программного кода; Стратегии тестирования программных систем; Практический курс с использованием ПК/ноутбука.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Применение программируемой логики

  Программируемые логические устройства. Low Cost FPGA серии , например, Cyclone (Intel). Основы языка программирования VHDL Система на программируемом чипе (SOPC). Практический курс (например, потоковая передача MP3 через Ethernet с помощью Intel FPGA. Cyclone IV).

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Модуль вузовского компонента ООД (Экономика, право, предпринимательство и финансовая грамотность)

  Дисциплина "Экономика, право, предпринимательство и финансовая грамотность" направлена на формирование у обучающихся знаний в области экономики, права, предпринимательства и финансов. Изучаются рыночные механизмы, правовые нормы, основы ведения бизнеса и личного финансового планирования. Развиваются практические навыки принятия решений, финансовой ответственности, правовой грамотности и понимания роли предпринимательства в современной экономике.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Расширенная и виртуальная реальность - принципы и практика

  Основы : AR/VR (присутствие, погружение, интерактивность, методы визуализации, трекинг, дисплеи, программное обеспечение). Области применения технологий AR/VR (преимущества-недостатки, проблемы) Создание базового приложения: для виртуальной реальности (Unity, Windows Mixed Reality, SteamVR, OpenVR, Visual Studio) для дополненной реальности (Unity, HoloLens 2, Android, Vuforia, Visual Studio) Взаимодействие с виртуальными элементами в AR/VR (коллайдер, физика)

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Проектирование цифровых схем

  роектирование комбинаторных схем (логических сетей) Проектирование синхронных последовательных схем (синхронных схем с памятью) Типы конечных автоматов Диаграммы состояний Семейства логических схем Полупроводниковая память Программируемая логика (ПЛИС), структуры ПЛИС Программируемые вентильные матрицы (FPGA)

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Машинное обучение и искусственный интеллект

  Введение в машинное обучение (МО) Разница между искусственным интеллектом и МО Определение проблемы и соответствующих вопросов Архитектура модели и методы МО (графические методы, искусственный интеллект) Предварительная обработка и стандартизация данных, извлечение признаков Контролируемое и неконтролируемое обучение Важность функции потерь Обучение и проверка алгоритмов машинного обучения Классификация/регрессия, основы вероятности/распределения.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Междисциплинарный проект

  Изучение инженерных технологий на практике. Групповая работа с актуальными темами. Разработка и представление первого научного доказательства. Развитие компетенций в в области экономики и права, предпринимательства и финансовой грамотности.

  Год обучения - 4
  Семестр - 2
  Кредитов - 7
  

• Устойчивое развитие: этика, инклюзия и безопасность

  Дисциплина направлена на формирование устойчивого и этичного мировоззрения через изучение принципов устойчивого развития и антикоррупционной культуры, социальной справедливости, инклюзии и экологической ответственности. Рассматриваются вопросы безопасности человека и среды, мотивируя студентов к активному участию в построении справедливого и устойчивого общества.

  Год обучения - 4
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Основы научного исследования и академическое письмо

  Повышение исходного уровня владения иностранным языком, достигнутого на предыдущей ступени образования, и овладения студентами необходимым и достаточным уровнем коммуникативной компетенции для решения социально-коммуникативных задач в различных областях бытовой, культурной, профессиональной и научной деятельности при общении с зарубежными партнерами, при подготовке научных работ, а также для дальнейшего самообразования

  Год обучения - 4
  Семестр - 2
  Кредитов - 3
  

Профессии

Результаты обучения

• Оценивать различные точки зрения, формулировать обоснованные выводы и демонстрировать ответственность в профессиональной деятельности.
• Анализировать инженерные задачи, проектировать и внедрять практические решения с использованием современных методов.
• Применять теоретические и практические знания для решения учебно - практических и профессиональных задачи изучаемой области, знать методы научных исследований и академического письма и применять их в изучаемой области; понимать значение принципов и культуры академической честности.
• Демонстрировать понимание правовых, экономических, финансовых знаний, антикоррупционной культуры, принципов инклюзивной культуры и устойчивого развития, необходимых для принятия обоснованных решений в профессиональной деятельности.
• Интерпретировать теоретические знания и применять их при решении исследовательских и управленческих задач.
• Анализировать и моделировать технические системы, используя физико-математические методы.
• Проектировать, реализовывать и тестировать инженерные решения с применением САПР и современных технологий.
• Проводить измерения, интерпретировать результаты и применять методы контроля качества в технических системах.
• Разрабатывать программные решения и цифровые алгоритмы для встраиваемых и автоматизированных систем.
• Планировать и координировать инженерные проекты, взаимодействуя с представителями разных дисциплин.
• Разрабатывать инновационные электротехнические решения, применяя креативное и междисциплинарное мышление.
• Проектировать и оптимизировать аппаратные и программные комплексы с применением ИИ и цифровых технологий.
• Применять методы управления, обеспечивать качество и учитывать аспекты безопасности и шифрования.