ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И НАДЁЖНОСТИ

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И НАДЁЖНОСТИ

РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ

Рабочая учебная программа

для специальности

1-39 02 01 Моделирование и компьютерное проектирование

радиоэлектронных средств

(заочная форма обучения, набор 2011 г.)

 

Факультет компьютерного проектирования

 

Кафедра радиоэлектронных средств

 

Курс 2

 

Семестр 4

Лекции 12 час                                     Зачёт – нет

Экзамен – 4 семестр

Практические                                            

занятия 4 час

 

Лабораторные                                             Курсовой проект – 4 семестр

занятия 4 час               

 

Всего аудиторных часов

по дисциплине – 20

 

Всего аудиторных часов для

дневной формы обучения – 84

 

Самостоятельная работа –172 часа

 

Всего часов                                           Форма получения

по дисциплине – 192                              высшего образования – заочная

 

2011

 

Составил Боровиков С.М., кандидат технических наук, доцент

Рабочая учебная программа составлена на основе типовой учебной программы дисциплины «Теоретические основы проектирования и надёжности радиоэлектронных средств», утвержденной Министерством образования Республики Беларусь, регистрационный №  ТД-I.224/тип. от 15.10.2009 и рабочего учебного плана специальности 1-39 02 01 Моделирование и компьютерное проектирование радиоэлектронных средств.

 

Рассмотрена и рекомендована к утверждению на заседании кафедры радиоэлектронных средств

                                                      

                                               протокол № ___ от ____________2011 г.

 

Заведующий кафедрой                                И.Н. Цырельчук

 

Одобрена и рекомендована к утверждению Советом института информационных технологий Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»

 

                                                 протокол ___ от ___________2011 г.

 

Секретарь                                                             Т.И. Малиновская

 

СОГЛАСОВАНО

Начальник ОМОУП        ______________           Ц.С.Шикова

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Цель преподавания дисциплины. Дисциплина предусматривает изучение основных понятий и методов, используемых для расчётно-аналитической оценки качества конструкций радиоэлектронных средств (РЭС), анализа точности и стабильности параметров конструкций и технологических процессов, оценки и прогнозирования эксплуатационной надёжности элементов и радиоэлектронных устройств (РЭУ), а также анализа параметров и свойств конструкций РЭС методом имитационного (статистического) моделирования. 

Цель дисциплины – дать знания и сформировать навыки и умения по применению расчётно-аналитических методов и статистического моделирования для выбора проектных решений, оценки и прогнозирования эксплуатационной надёжности элементов и конструкций РЭС. Дисциплина обеспечивает понимание последующих специальных дисциплин и позволяет оценить конструкторские и технологические решений по показателям точности и стабильности выходных параметров, а также количественные показатели компоновки, качества и надёжности конструкций РЭС.

В результате изучения дисциплины обучаемый должен:

знать:

- способы описания компоновочных характеристик конструкций РЭС и методы количественной оценки качества РЭС;

- виды допусков, используемые для описания точности и стабильности параметров изделий радиоэлектроники;

- модели отказов, сущность показателей надёжности элементов и устройств, характеристику надёжности элементной базы РЭС, принципы оценки и прогнозирования надёжности изделий радиоэлектроники, методы повышения надёжности конструкций РЭС;

- методы статистического моделирования параметров РЭС и технологических процессов;

уметь:

- выполнять количественную оценку уровня качества конструкций РЭС с использованием единичных и комплексных показателей;

- применять вероятностно-статистические методы для анализа точности и стабильности параметров конструкций РЭС;

-  рассчитывать показатели надёжности радиоэлектронных устройств (РЭУ) и внедрять методы повышения надёжности устройств на этапах проектирования, производства и эксплуатации;

− применять методы прогнозирования для предсказания функциональных параметров и надёжности элементов и устройств;

− выполнять с использованием ЭВМ статистическое моделирование параметров конструкций РЭС, систем массового обслуживания, надёжности элементов и устройств.

 

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

 

 

1. Название тем лекционных занятий, их содержание, объём в часах

№ пп	Название темы	Содержание	Всего часов (аудит.) по дневн. форме обучения	Всего часов (аудит.) по заочной форме обучения	Контролируемая самостоятельная работа студентов*
1	2	3	4	5	6
Четвёртый семестр
1.	Введение	Этапы жизненного цикла РЭС. Конструкторское проектирование и производство как составные части процесса создания РЭС. Содержание учебной дисциплины. Рекомендуемые литература и учебно-методические пособия	2	0,5	1,5
Раздел 1. Общая характеристика параметров конструкций РЭС
2.	Тема 1. Характеристика параметров, качество РЭС и его количественная оценка	Характеристика выходных и первичных (внутренних, внешних) параметров. Единичные и комплексные показатели качества РЭС. Модели комплексных показателей качества. Методы оценки качества РЭС.	2	–	2
1	2	3	4	5	6
3.	Тема 2. Конструкторские параметры РЭС	Конструкторские параметры РЭС. Коэффициенты заполнения по объёму, массе, площади. Коэффициенты увеличения объёма, массы, площади и их использование при проектировании конструкций РЭС.	2	0,5	1,5
Раздел 2. Анализ точности и стабильности выходных параметров радиоэлектронных устройств (РЭУ) и технологических процессов
5.	Тема 3. Виды допусков и их использование для описания точности и стабильности параметров	Серийнопригодность конструкций РЭС и её количественная оценка. Точность и стабильность параметров. Системы (виды) допусков в конструировании и производстве РЭС. Характеристики, используемые для задания допуска. Описание точности и стабильности параметров элементов.	2	1	1
6.	Тема 4. Анализ точности выходных параметров	Уравнения производственных погрешностей выходных параметров. Методы анализа точности выходных параметров. Оценка производственного разброса выходного параметра, исходя из наихудшего случая рассеивания первичных параметров. Анализ точности выходных параметров с учётом вероятностного рассеивания первичных параметров.	2	1	1
7.	Тема 5. Анализ стабильности выходных параметров	Стабильность выходных параметров и принцип её оценки. Уравнение относительной погрешности выходного параметра с учётом действия эксплутационных факторов. Установление температурных допусков и допусков старения. .	2	–	2
	Тема 6. Установление эксплутационных допусков на выходные параметры	Факторы, определяющие изменение параметров при эксплуатации. Методика установления эксплутационного допуска. Аналитические и экспериментально-расчётный способы определения коэффициентов влияния параметров элементов на выходную характеристику устройства	2	–	2
Раздел 3. Основы теории надёжности. Методы оценки показателей надёжности РЭУ
9.	Тема.7. Основы теории надёжности	Проблема надёжности РЭУ, ее возникновение и сущность. Основные понятия и определения, используемые в теории и практике надёжности технических изделий. Отказы и их классификация. Причины отказов РЭУ. Схемы (модели) соединения элементов в РЭУ с точки зрения надёжности. Модели законов распределения времени (наработки) до отказа элементов и РЭУ.	2	0,5	1,5
1	2	3	4	5	6
10	Тема 8. Показатели надёжности восстанавливаемых и невосстанавливаемых изделий	Группы показателей надёжности элементов и РЭУ. Показатели безотказности элементов и РЭУ, восстанавливаемых и невосстанавливаемых изделий. Экспоненциальный закон надёжности. Типичная лямбда-характеристика РЭУ. Показатели ремонтопригодности РЭУ. Показатели долговечности элементов и РЭС. Ресурс и срок службы. Показатели сохраняемости элементов и РЭУ. Срок сохраняемости. Срок хранения. Комплексные показатели надёжности РЭУ – эксплутационные коэффициенты надёжности.	6	2	4
11	Тема 9. Надёжность элементов РЭС	Интенсивность отказов как основная характеристика надёжности элементов. Определение интенсивности отказов по результатам испытаний. Коэффициенты электрической нагрузки элементов. Характеристика надёжности типовых элементов РЭС. Учёт влияния на надёжность элементов электрического режима и условий работы. Пересчёт показателей безотказности и долговечности элементов с учётом коэффициентов их электрической нагрузки и температуры.	4	1	3
12	Тема 10. Оценка показателей надёжности РЭУ	Основные расчётные соотношения для вероятности безотказной работы и среднего времени восстановления устройства. Ориентировочный расчёт показателей надёжности РЭУ. Уточнённый расчёт показателей надёжности РЭУ. Модели расчёта (прогнозирования) эксплуатационной интенсивности отказов типовых элементов РЭС. Расчёт показателей надёжности РЭУ при разных законах распределения времени до отказа элементов. Расчёт безотказности РЭУ с учётом цикличности работы. Расчёт норм надёжности на составные части РЭУ.	4	3	1
13	Тема 11. Резервирование как метод повышения надёжности РЭУ	Виды резервирования. Количественная оценка резервирования. Характеристика постоянного резервирования. Влияние характера отказа элементов резервируемого узла. Оценка показателей безотказности РЭУ при наличии постоянного резервирования. Характеристика резервирования замещением. Оценка безотказности РЭУ при наличии резервирования замещением.	2	0	2
1	2	3	4	5	6
14	Тема 12. Обеспечение надёжности РЭС на этапах проектирования, производства и эксплуатации	Схемные методы повышения надёжности РЭУ. Квазирезервирование и область его применения. Априорное ограничение электрической нагрузки элементов как способ повышения надёжности РЭУ. Выбор элементов по коэффициентам их электрической нагрузки с учётом производственного разброса их параметров и питающих напряжений (экстремального режима работы). Отбраковка потенциально ненадёжных элементов методами электротермотренировки. Теоретическое обоснование эффективности тренировки на основе закона Вейбулла. Отбор элементов повышенного уровня надёжности методами индивидуального прогнозирования. Использование технологического прогона для повышения надёжности устройств.	2	0,5	1,5
Раздел 4. Прогнозирование качества и надёжности элементов и РЭС
15	Тема 13. Общая характеристика прогнозирования	Понятие прогнозирования и его классификация. Эвристическое и математическое прогнозирование и их использование для оценки надёжности и качества РЭС. Групповое и индивидуальное прогнозирование, области их использования в радиоэлектронике.	2	–	2
16	Тема 14. Индивидуальное прогнозирование с использованием метода экстраполяции параметра	Характеристика прогнозирования (область использования в радиоэлектронике, цель прогнозирования, используемая информация, шаг прогнозирования, модель прогнозирования, возможные ошибки). Обратное прогнозирование, область его использования в радиоэлектронике. Решение задач индивидуального прогнозирования с использованием метода экстраполяции параметра.	2	0,5	1,5
17	Тема 15. Индивидуальное прогнозирование методом распознавания образов	Принцип индивидуального прогнозирования. Информативные параметры. Использование прогнозирующего правила. Характеристика возможных ошибок прогнозирования. Этапы решения задач индивидуального прогнозирования методом распознавания образов. Метод пороговой логики и его разновидности.	4	0,5	3,5
1	2	3	4	5	6
Раздел 5. Статистическое моделирование параметров и свойств конструкций РЭС
18	Тема 16. Математическое моделирование случайных параметров	Понятие статистического (имитационного) моделирования и его значение при проектировании конструкций и технологии производства РЭС. Стандартные равномерные и стандартные нормальные числа. Моделирование случайных чисел с нормальным распределением. Методы получения случайных чисел с любым законом распределения. Моделирование дискретных случайных чисел с распределением Пуассона. Моделирование коррелированных случайных параметров с нормальными распределениями. Получение коррелированных случайных параметров с любыми законами распределения.	4	–	4
19	Тема 17. Метод Монте-Карло как метод вероятностного моделирования объектов и процессов	Сущность метода. Структурная схема реализация алгоритма метода на ЭВМ. Алгоритм выбора числа реализаций смоделированного объекта. Определение интересующих характеристик объекта по результатам моделирования.	2	–	2
20	Тема 18. Статистическое моделирование выходных параметров и свойств конструкций, производственных систем	Моделирование производственного рассеивания выходных параметров РЭС. Моделирование надёжности элементов и конструкций РЭС. Моделирование процесса функционирования систем массового обслуживания в технологии РЭС.	2	1	1
Итого: 4 семестр			50	12	38
Всего за учебный год			50	12	38

 

* Контролируемая самостоятельная работа = всего часов аудит. по дневной форме – всего часов аудит. по заочной форме.

 

ИХ СОДЕРЖАНИЕ И ОБЪЁМ В ЧАСАХ

Практическое занятие предусматривает выдачу заданий к курсовому проекту и пояснение их выполнения, объём 4 часа.

 

№ пп	Название темы	Содержание	Всего часов (аудит.) по дневн. форме обучения	Всего часов (аудит.) по заочной форме обучения	Контролируемая самостоятельная работа студентов (КСР)
Четвёртый семестр
1.	Методические указания по выполнению курсового проекта	Выдача заданий на курсовое проектирование, характеристика этапов выполнения курсового проекта, рекомендации по выполнению основных частей проекта, оформлению отчётных документов: пояснительной записки и графического материала	–	4	–
Итого за 4 семестр			–	4	–

 

ИХ СОДЕРЖАНИЕ И ОБЪЕМ В ЧАСАХ

№ пп	Название темы	Содержание	Всего часов (аудит.) по заочной форме обучения
Четвёртый семестр
1.	Исследование надёжности РЭУ моделированием на ЭВМ отказов элементов.	Выбор условий моделирования отказов элементов в составе радиоэлектронного устройства, моделирование на ЭВМ отказов элементов в случае, когда для всех элементов справедлив экспоненциальный закон распределения времени до отказа и в случае, когда элементы имеют разные законы распределения отказов, определение показателей безотказности устройства по результатам моделирования отказов элементов	4
Итого за 4 семестр			4
Всего за учебный год			4

ЛИТЕРАТУРА

ОСНОВНАЯ

 

6.1.1. Боровиков, С. М. Теоретические основы конструирования, технологии и  надёжности : учебник  для инж.-техн. спец. вузов / С. М. Боровиков. – Минск : Дизайн ПРО, 1998. – 336 с.

6.1.2. Боровиков, С. М. Теоретические основы конструирования, технологии и надёжности. Сборник задач : учеб. пособие для вузов / С. М. Боровиков, А. В. Погребняков. – Минск : БГУИР, 2001. – 124 с.

6.1.3. Кофанов, Ю. Н. Теоретические основы конструирования, технологии и надёжности РЭС : учебник для вузов / Ю. Н. Кофанов. – М. : Радио и связь, 1991. – 359 с.

 

6.2. ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ

 

6.2.1. Львович, Я. Е. Теоретические основы конструирования,  технологии и надёжности РЭА : учеб. пособие для вузов / Я. Е. Львович, В. Н. Фролов. – М. : Радио и связь, 1986. – 192 с.

6.2.2. Яншин, А. А. Теоретические основы конструирования, технологии и надежности ЭВА : учеб. пособие для вузов / А. А. Яншин. – М. : Радио и связь, 1983. – 312 с.

6.2.3. Фомин, А. В. Допуски в радиоэлектронной аппаратуре / А. В. Фомин, В. Ф. Борисов, В. В. Чермошенский. – М. : Сов. радио, 1973. – 129 с.

6.2.4. Широков, А. М. Надёжность радиоэлектронных устройств : учеб. пособие для вузов / А. М. Широков. – М. : Высш. шк., 1972. – 272 с.

6.2.5. Надёжность технических систем : справочник / Ю. К. Беляев [и др.] ; под ред. И. А. Ушакова. – М. : Радио и связь, 1985. – 608 с.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И НАДЁЖНОСТИ

РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ

Рабочая учебная программа

для специальности

1-39 02 01 Моделирование и компьютерное проектирование

радиоэлектронных средств

(заочная форма обучения, набор 2011 г.)

 

Факультет компьютерного проектирования

 

Кафедра радиоэлектронных средств

 

Курс 2

 

Семестр 4

Лекции 12 час                                     Зачёт – нет

Экзамен – 4 семестр

Практические                                            

занятия 4 час

 

Лабораторные                                             Курсовой проект – 4 семестр

занятия 4 час               

 

Всего аудиторных часов

по дисциплине – 20

 

Всего аудиторных часов для

дневной формы обучения – 84

 

Самостоятельная работа –172 часа

 

Всего часов                                           Форма получения

по дисциплине – 192                              высшего образования – заочная

 

2011

 

Составил Боровиков С.М., кандидат технических наук, доцент

Рабочая учебная программа составлена на основе типовой учебной программы дисциплины «Теоретические основы проектирования и надёжности радиоэлектронных средств», утвержденной Министерством образования Республики Беларусь, регистрационный №  ТД-I.224/тип. от 15.10.2009 и рабочего учебного плана специальности 1-39 02 01 Моделирование и компьютерное проектирование радиоэлектронных средств.

 

Рассмотрена и рекомендована к утверждению на заседании кафедры радиоэлектронных средств

                                                      

                                               протокол № ___ от ____________2011 г.

 

Заведующий кафедрой                                И.Н. Цырельчук

 

Одобрена и рекомендована к утверждению Советом института информационных технологий Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»

 

                                                 протокол ___ от ___________2011 г.

 

Секретарь                                                             Т.И. Малиновская

 

СОГЛАСОВАНО

Начальник ОМОУП        ______________           Ц.С.Шикова

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Цель преподавания дисциплины. Дисциплина предусматривает изучение основных понятий и методов, используемых для расчётно-аналитической оценки качества конструкций радиоэлектронных средств (РЭС), анализа точности и стабильности параметров конструкций и технологических процессов, оценки и прогнозирования эксплуатационной надёжности элементов и радиоэлектронных устройств (РЭУ), а также анализа параметров и свойств конструкций РЭС методом имитационного (статистического) моделирования. 

Цель дисциплины – дать знания и сформировать навыки и умения по применению расчётно-аналитических методов и статистического моделирования для выбора проектных решений, оценки и прогнозирования эксплуатационной надёжности элементов и конструкций РЭС. Дисциплина обеспечивает понимание последующих специальных дисциплин и позволяет оценить конструкторские и технологические решений по показателям точности и стабильности выходных параметров, а также количественные показатели компоновки, качества и надёжности конструкций РЭС.

В результате изучения дисциплины обучаемый должен:

знать:

- способы описания компоновочных характеристик конструкций РЭС и методы количественной оценки качества РЭС;

- виды допусков, используемые для описания точности и стабильности параметров изделий радиоэлектроники;

- модели отказов, сущность показателей надёжности элементов и устройств, характеристику надёжности элементной базы РЭС, принципы оценки и прогнозирования надёжности изделий радиоэлектроники, методы повышения надёжности конструкций РЭС;

- методы статистического моделирования параметров РЭС и технологических процессов;

уметь:

- выполнять количественную оценку уровня качества конструкций РЭС с использованием единичных и комплексных показателей;

- применять вероятностно-статистические методы для анализа точности и стабильности параметров конструкций РЭС;

-  рассчитывать показатели надёжности радиоэлектронных устройств (РЭУ) и внедрять методы повышения надёжности устройств на этапах проектирования, производства и эксплуатации;

− применять методы прогнозирования для предсказания функциональных параметров и надёжности элементов и устройств;

− выполнять с использованием ЭВМ статистическое моделирование параметров конструкций РЭС, систем массового обслуживания, надёжности элементов и устройств.

 

1234Следующая ⇒

Поделиться: