КАФЕДРА АВТОМАТИКИ И УПРАВЛЕНИЯ

Перед выбором направления подготовки всегда возникает вопрос: насколько интересна и перспективна будет будущая инженерная или научно-исследовательская работа? Среди широкого спектра инженерных специальностей особое место занимает направление подготовки 27.03.04 «Управление в технических системах» с профилем подготовки «Управление и информатика в технических системах», в которой основное внимание уделяется формированию у студентов синтетических знаний по информационным технологиям, микропроцессорной технике и системам автоматического управления с элементами искусственного интеллекта. Полученные универсальные знания являются ключом для решения многих технических задач в различных отраслях промышленности. Этим объясняется, что выпускники кафедры «Автоматика и управление» успешно работают в авиационных и ракетно-космическом холдингах, на предприятиях приборостроения, нефтедобычи, а также нефтехимического производства.

В части информационных технологий студенты получают широкий круг знаний и умений, позволяющий им свободно ориентироваться в сфере современных информационных систем.

В информационный блок программы обучения входят следующие дисциплины.

Информатика. Дает представление об информации, знакомит с методами современных информационных технологий и тенденциями их развития, с основами защиты информации, языком программирования C++. Формирует навыки алгоритмизации, программирования и использования компьютеров и программного обеспечения для решения вычислительных задач.

Программирование и основы алгоритмизации. Изучаются общие методы разработки алгоритмов и программ для решения инженерных задач. Ознакомление со сложными динамическими структурами данных, с принципами модульного, структурного и объектно-ориентированного программирования. Формирование навыков визуального программирования, разработки графических интерфейсов.

Прикладные информационные технологии. Изучаются численные методы и алгоритмы решения задач в системах Mathcad и Matlab. Формируются навыки программирования в Microsoft Access на языке Visual Basic.

Информационные сети и телекоммуникации. Изучаются физические основы и технологии построения информационных сетей. Ознакомление с коммуникационными протоколами, службами и протоколами Интернет, сетевыми операционными системами, основами безопасности использования информационных сетей.

Информационное обеспечение систем управления. Формируется общее представление о структуре информационных систем. Изучаются теория и методы проектирования баз данных, язык программирования SQL.

Автоматизированные информационно-управляющие системы. Изучаются структуры и основные компоненты автоматизированных систем управления технологическими процессами, устройства программируемых логических контроллеров (ПЛК), языки программирования ПЛК. Ознакомление с промышленными сетями, операционными системами реального времени. Формируются практические навыки работы в SCADA-системе Trace Mode.

Автоматизированное проектирование систем и средств управления. Даются знания о принципах автоматизации построения компьютерных моделей, анализа и проектирования современных систем управления техническими объектами. Формируются практические навыки работы с системами автоматизированного проектирования AutoCAD и SolidWorks.

В части микропроцессорной техники студенты получают знания и умения, позволяющие им свободно ориентироваться в сфере современных вычислительных систем и микропроцессорных устройств, в том числе однокристальных вычислительных систем – микроконтроллеров.

В микропроцессорный блок программы обучения входят следующие дисциплины.

Физические основы микропроцессорной техники. Изучаются базовые основы дискретной схемотехники начиная с простейших логических элементов до базовых элементов микропроцессорной техники. Рассматриваются алгоритмы функционирования и их связь с вычислительной математикой и булевой алгеброй.

Вычислительные машины системы и сети. Рассматриваются принцы построения и работы микропроцессорных вычислительных систем, их компоненты. Изучается работа отдельных подсистем микропроцессоров, их взаимодействие между собой и с внешними элементами вычислительных систем. Рассматривается организация системы памяти микросистем, процесс адресации ячеек памяти и портов ввода-вывода.

Микропроцессорные устройства систем управления. Изучается применение микропроцессоров и микроконтроллеров при создании электронных вычислительных и управляющих систем. Рассматриваются варианты необходимых для создания таких систем периферийных устройств и алгоритмов их работы. Изучаются вопросы, связанные с разработкой специализированного программного обеспечения для систем на основе микроконтроллеров.

В части систем автоматического управления студенты получают знания и умения, позволяющий им разбираться в современных системах автоматического управления (САУ), использовать элементы искусственного интеллекта для управления сложными САУ в различных областях техники.

В блок программы обучения по САУ входят следующие дисциплины.

Теория автоматического управления. Изучаются методы построения математических моделей САУ, основные методы анализа и синтеза САУ во временной и частотных областях. Формируются практические навыки проектирования регуляторов для типовых САУ с использованием системы MatLab.

Дискретные системы. Даются знания о принципах квантования и кодирование информации, математического описания, анализа и синтеза цифровых САУ. Формируются практические навыки проектирование дискретных регуляторов с использованием системы MatLab.

Моделирование и экспериментальное исследование систем управления. Изучаются методы построения математических моделей объектов по результатам экспериментальных исследований, типовые методики анализа и моделирования технических объектов, технологических процессов и их систем управления. Формируются практические навыки построения и исследования математических моделей типовых технических систем с использованием системы MatLab.

Системы автоматического управления. Изучаются элементы и устройства САУ, их математические модели, способы аппаратно-программной реализации законов управления. Формируются практические навыки выбора элементной базы при проектировании САУ и исследования ее динамических свойств с использованием системы MATLAB.

Интеллектуальные технические системы. Изучаются подходы к построению систем управления сложными техническими и технологическими объектами с использование искусственного (компьютерного) интеллекта, построенного на базе нечеткой логики и нейронных сетей. Рассматривается структура и архитектура интеллектуальных систем автоматического управления (ИСАУ), ее принципы организации, принципы адаптации и взаимодействия с контроллером. Формируются практические навыки построения ИСАУ для сложных САУ, функционирующих в условиях параметрических и внешних возмущений, исследования динамики ИСАУ с использованием системы MATLAB.

Ярким примером интеллектуальных технических систем являются робототехнические комплексы. Рост сложности устройств и увеличение объемов их производства происходит благодаря все большей роботизации производственных линий. Однако, в некоторых случаях, этот процесс замедлен из-за необходимости адаптировать технологическую операцию под каждый образец, что является крайне сложной задачей, которую, как правило, решает человек. Так как он, полагаясь на свой опыт, с удовлетворительной точностью может указать все параметры в каждом конкретном случае. Привлечение человека в качестве отдельного звена производственного процесса вносит как временные задержки, связанные с анализом образцов, так и определенную долю ошибок в технологический процесс.

Роботы нового поколения (интегральные или адаптивные роботы) в отличие от роботов второго поколения, применяемого на существующих производствах, способны самостоятельно обрабатывать информацию, получаемую от органов чувств (система компьютерного зрения) и на базе программы распознавания геометрии объектов и технологии выбора разрешённых вмешательств самостоятельно проводить технологические операции. Эти роботы можно применять для технологических задач, требующих распознавания образов деталей, имеющих сложную форму, а также протекающих в сложных, опасных и изменяющихся условиях.

Объектами управления также являются беспилотные летательные аппараты, которые всё активнее используются в разных отраслях деятельности человека.

Видео-лекция преподавателей кафедры Автоматики и управления А.А. Маханько и А.Е. Благова знакомит зрителей с историей развития беспилотной техники.

Виды профессиональной деятельности

Бакалавр по направлению подготовки “Управление в технических системах” готовится к следующим видам профессиональной деятельности:

расчетно-аналитической, программистской;
производственно-технологической;
научно-исследовательской;
организационной;
монтажно-наладочной;
сервисно - эксплуатационной.

Область профессиональной деятельности

Проектирование, моделирование, экспериментальное исследование, производство и эксплуатация систем и средств управления в промышленности, включая оборонную отрасль, в экономике, на транспорте, в сельском хозяйстве, медицине и т.п.

Создание современных программных и аппаратных средств исследования, проектирования и информационного обеспечения, контроля, технического диагностирования и испытаний систем автоматического и автоматизированного управления.

Ключевые дисциплины учебного плана

Информатика
Инженерная и компьютерная графика
Программирование и основы алгоритмизации
Информационные сети и телекоммуникации
Системное программное обеспечение
Общая электротехника и электроника
Микропроцессорные устройства систем управления
Элементы и устройства систем управления
Теория автоматического управления
Моделирование систем управления
Системы автоматизации и управления
Идентификация и диагностика систем
Автоматизация проектирования
Интеллектуальные системы управления

Темы выпускных работ

• Актуальные проблемы применения нейрорегуляторов в системах автоматического управления
• Задача преследования квадрокоптеров
• Разработка пульта дистанционного управления мобильной роботизированной платформой
• Контроллер с расширенными возможностями управления технологическими процессами с запаздыванием
• Аппаратно-программный комплекс моделирования динамики беспилотного самолета
• Исследование законов регулирования мобильных роботов
• Движение гусеничного робота с лидаром кругового обзора по лабиринту
• Программирование программы искусственного интеллекта в стандарте МЭК-61131-3
• Математическое моделирование движения транспортных средств
• Робот – тележка для автоматизированного склада
• Элементы системы автоматизации «умный дом» для аудиторий кафедры АиУ
• Методы и алгоритмы группового управления БЛА

ТРУДОУСТРОЙСТВО

Практика и стажировки

Трудоустройство и востребованность профессии

Объектами профессиональной деятельности выпускников, освоивших программу, являются:

летательные аппараты (в том числе беспилотные)
технические системы
технологические установки
робототехнические системы

Выпускники могут разрабатывать, изготавливать и эксплуатировать системы, относящиеся к следующим направлениям

Автоматика;
Управление;
Робототехника;
Электроника;
Управление техническими системами;
Информационные технологии управления;
Компьютерная техника управления;
Умный дом;
Телекоммуникационные системы управления;
Интеллектуальные системы управления.

Трудоустройство и востребованность профессии

Выпускники направления «Управление в технических системах» трудоустраиваются на предприятиях и в коммерческих фирмах Казани и всей России, таких как:

Казанский Вертолетный Завод,
Комис,
TGT,
Next engineering,
ООО «Индустриальные Дроны»
ООО «Комплексные инженерные решения»,
АО "Инерциальные технологии "Технокомплекса" (г. Раменское, Московская обл.)
и других, где активно используются роботы, автоматические устройства и системы управления.

На выпускников направления есть и будет устойчивый спрос, как владеющих современными программно-электронными средствами автоматизации различных объектов, технологических процессов и производств.

Ответы на часто задаваемые вопросы

1. Где располагается приёмная комиссия КНИТУ-КАИ?

Адрес приемной комиссии: г.Казань, ул.Большая Красная, д.55

2. Бакалавриат, Магистратура, Аспирантура (Направления, направленности)

Абитуриент поступает на первый курс бакалавриата. После успешного обучения в течении 4 лет бакалавр защищает выпускную квалификационную работу (ВКР) –дипломный проект. Если есть желание, то выпускник подает документы в магистратуру и после конкурсного отбора поступает в магистратуру. Обучение в магистратуре проводится 2 года. Далее магистр защищает ВКР магистра (дипломный проект). Следующей ступенью обучения является аспирантура.

На кафедре АиУ проводится подготовка на всех уровнях обучения.

3. Направления подготовки

Бакалавры обучаются по образовательной программе 27.03.04 «Управление в технических системах», установленной федеральным государственным стандартом (ФГОС).

Магистры обучаются по образовательной программе 27.04.04 «Управление в технических системах»

Аспиранты проводят научные исследования и обучаются по направлениям научных программ КНИУ-КАИ.

4. Профили подготовки

Направление подготовки бакалавров 27.03.04 «Управление в технических система» (УТС) включает в себя два профиля подготовки

- Управление и информатика в технических системах (УИТС),

- Управление подвижными объектами (УПО)

После поступления в КНИТУ-КАИ, но до начала занятий проводится зачисление студентов 1-го курса, на зачислении студентом делается выбор профиля подготовки и кафедрой совместно с деканатом производится зачисление студента в учебную группу (и соответственно устанавливается профиль).

5. Обучение на 1-ом курсе.

Обучение на 1-ом курсе начинается с 1 сентября. Как правило, в этот день отмечается «День знаний».

6. Можно ли менять направление и профиль подготовки?

Редко, но возникает вопрос о смене направления и профиля подготовки. Эти вопросы решаются деканатом и заведующим кафедрой.

7. Какие предметы изучаются на первом курсе?

На первом курсе на всех технических направлениях обучения КНИТУ-КАИ проводится изучение одинаковых предметов. Это математика, физика, химия, информатика, компьютерная графика, иностранный язык, физкультура и ряд других.

8. В каких учебных зданиях проходят занятия?

На первом курсе занятия в основном проходят в 3-м и 2-м учебном зданиях, физкультура проходит в спортивном комплексе Олимп.

9. Поселение в общежитие для первого курса.

Все иногородние студенты поселяются в общежитие после зачисления. Общежития спланированы в блочном виде, то есть кухня, санузел и душ на несколько комнат (2-3 комнаты), в комнате 2-4 студента. На входе в общежитие проходная, что обеспечивает порядок и отсутствие посторонних лиц. Есть все условия для проживания.

10. Какое расстояние от общежития до учебных зданий?

Студенты факультета ИАЭП в основном живут в общежитии на ул.Товарищеская, дом.30 А, это общежитие было построено недавно. От этого общежития 10 минут идти пешком до 3-го учебного здания на ул.Толстого,д.15

11. Питание в учебных зданиях

Во всех учебных зданиях и общежитиях есть оформленные в современном стиле столовые, в меню входят горячие блюда, салаты, напитки. В учебных зданиях установлены автоматы продажи напитков и снеков, установлены банкоматы.

и примерно 10 минут ехать до 2-го учебного здания на ул.Четаева,д.18 (ехать без пересадок, ходит несколько маршрутов автобусов, остановки располагаются рядом с общежитием и с учебным зданием).

12. Есть ли военная кафедра?

На время обучения в ВУЗе студентам предоставляется отсрочка от призыва на военную службу в соответствии с Законами РФ.

В 2019 году военная кафедра КНИТУ-КАИ была преобразована в военный учебный центр при КНИТУ-КАИ(ВУЦ). Студенты, обучающиеся по нашему направлению могут пройти обучение на военной кафедре и получить воинское звание лейтенанта, сержанта или рядового, с зачислением в запас Вооруженных Сил РФ.

Зачисление на обучение на военной кафедре проводится на 2-ом курсе. При зачислении для обучения на военной кафедре оценивается уровень успеваемости в ВУЗе, уровень физической подготовки. После 4-го курса студенты едут на учебные воинские сборы. Обучение завершается итоговой аттестацией. Более подробную информацию абитуриент может получить на сайте приёмной комиссии https://abiturientu.kai.ru/voennaa-kafedra

13. Оснащение кафедры

Кафедра имеет современную компьютерную технику, компьютеры подключены к информационной системе КНИТУ-КАИ, подключены к интернету, создан доступ к интернету через Wifi удлинитель. В учебном процессе изучается работа с современными и перспективными компьютерными технологиями. Лекционные аудитории оснащены средствами мультимедийного представления информации. Лаборатории имеют стенды, на которых студенты закрепляют теоретические знания по электронике, микропроцессорной технике, автоматике и управлению. На кафедре имеется помещение для самостоятельной работы студентов и аспирантов кафедры с компьютерным классом

14. Углубленное изучение предметов

Кафедра способствует углубленному изучению предметов и новых технических решений. Студенты занимаются индивидуально с преподавателями, работают кружки для изучения наиболее актуальных предметов. на кафедре создано студенческое конструкторское бюро «Полигон», где студенты могут реализовать «в металле» свои идеи. У кого «золотые руки» сможет проявить себя и создать новые автоматические устройства.

15. Защита здоровья студентов

В КНИТУ-КАИ есть профилакторий, где помогают укрепить здоровье студентам. Имеется студенческая поликлиника(амбулатория), и студенты могут воспользоваться межвузовской поликлиникой, которая построена к Универсиаде-2013.

16. Отдых студентов

В КНИТУ-КАИ имеется лагерь отдыха «Икар» на берегу реки Волги в живописном месте с хорошим пляжем. Проживание организовано в уютных домиках в лесу рядом с берегом, имеется столовая, спортивные площадки. Хорошая дорога и автобусное сообщение позволяют добраться в город.

17. Художественная самодеятельность.

КНИТУ-КАИ традиционно славится своими творческими коллективами, которые приводят в восторг зрителей. Студия эстрадных миниатюр, музыкальные коллективы и сольные артисты, театральные коллективы, танцевальные группы, художники – студенты могут найти, где проявить свои таланты.

18. Спорт

В КНИТУ-КАИ лучший в РФ спортклуб. Спортивный комплекс «Олимп» включающий в себя бассейн и площадки для тренировок по различны видам позволяют на высоком уровне готовиться к соревнованиям.

19. Преподаватели кафедры

Коллектив кафедры состоит из высококвалифицированных специалистов, многие из которых являются признанными учёными в области управления, автоматики и электроники. Преподаватели кафедры передают свои знания студентам, обучают их от первых дней прихода в стены университета и до выпуска.

20. Надо ли иметь какие-то дополнительные знания при поступлении.

Для успешного обучения требуются знания в рамках школьной программы, посещение занятий, внимательное отношение к учебным заданиям, своевременное решение задач и тогда приход зачётной и экзаменационной сессий не будет полной неожиданностью, как в известном фильме «Операция Ы».

21. Состав групп

В группах примерное равное количество ребят и девушек. Как правило, в группах возникает атмосфера творчества, интеллектуального развития и немного состязательности.

22. Подработка студентов

На старших курсах некоторые студенты подрабатывают. Если работа связана с направлением подготовки, то приобретается практический опыт, опыт взаимодействия в коллективе.

23. Помощь при трудоустройстве.

В КНИТУ-КАИ создан отдел развития карьеры, этот отдел на постоянной основе занимается подбором вакансий для обратившихся в этот отдел.

На сайте КНИТУ-КАИ имеется раздел этого отдела https://kai.ru/web/otdel-razvitiya-kareri

Также имеется контактная информация легендарных стройотрядов КНИТУ-КАИ. Многие студенты нашего вуза прошли школу стройотрядов. В многие сданные объекты СССР и РФ вложен ударный труд бойцов студенческих стройотрядов КНИТУ-КАИ. Стройотряды позволяют студентам заработать в каникулы.

24. Стипендия, повышенная при поступлении для олимпийцев, высокобальников.

Государственная академическая стипендия для студентов, обучающихся по программам бакалавриата – 2200 руб.

Смотреть приказ ректора: ссылка1, ссылка2

Для победителей и призеров всероссийских олимпиад, а также лицам, набравшим сумму конкурсных баллов 260 и выше – стипендия в размере 15000 руб.

Смотреть приказ ректора: ссылка

25. Повышенные стипендии за учебу (25%, 50%), науку, спорт, общественную работу и другие.

За высокие результаты в учёбе, научных исследованиях, спорте, общественной работе и других видах деятельности студент может получить повышенную стипендию или надбавки к стипендии.

Надбавка к стипендии при оценках промежуточной аттестации "хорошо" и "отлично" - плюс 25% к базовой, при оценках "отлично" - плюс 50% к базовой.
Надбавка к стипендии за научно-исследовательскую и учебную деятельность, смотреть сайт КНИТУ-КАИ: ссылка
Стипендии Президента РФ по приоритетным направлениям модернизации и технологического развития российской экономики, смотреть на сайте КНИТУ-КАИ: ссылка

26. Социальная стипендия, Материальная помощь.

Государственная социальная стипендия студентам – 3300 руб.

Смотреть приказ ректора: ссылка

27. Стипендии президента, правительства, Мэра, различных фирм, фонда Потанина, Сименса (для магистров).

Смотреть информацию об именных стипендиях на сайте КНИТУ-КАИ: ссылка

28. Выбор лучшего общежития при высоких баллах.

Все первокурсники обеспечиваются общежитиями. При более высоких баллах студент может выбрать лучшее общежитие. Условия во всех общежитиях удобные для проживания.

29. Материальная помощь на проездные билеты в общественном транспорте.

Государственная социальная помощь, смотреть на сайте КНИТУ-КАИ: ссылка

30. Творческая деятельность, студенческий клуб.

Студенческий клуб КНИТУ-КАИ объединяет несколько творческих мастерских:

Более подробная информация размещена на сайте студенческого клуба: https://kai.ru/web/vneucebnaa-rabota/tvorcestvo

Студенты нашего университета всегда стремятся посмотреть выступления творческих коллективов КНИТУ-КАИ, многие принимают активное участие в подготовке номеров, декораций, музыкального оформления. Особенно интересно наблюдать за работой наших артистов, когда они репетируют в больших фойе и аудиториях 3-го учебного здания.

31. Самостоятельная учебная работа студентов.

Учебный процесс студентов и аспирантов состоит из учебных занятий с преподавателями и самостоятельной работы. Для самостоятельной работы студентов и аспирантов на кафедре есть отдельные помещения, оснащенные компьютерной техникой и подключением к университетской информационной системе и глобальной сети интернет. Преподаватели осуществляют учебно-методическое руководство самостоятельной работой студентов.

32. Студенческое конструкторское бюро "Полигон".

Студенты всех курсов могут проявить свои возможности в решении научных и технических задач в студенческом конструкторском бюро (СКБ) «Полигон», информация на сайте кафедры АиУ: ссылка

33. Обучение в магистратуре.

После успешного завершения обучения в бакалавриате можно поступать в магистратуру. По направлению «Управление в технических системах» магистратура имеет кодировку 27.04.04. Обучение возможно:

в классическом виде;
в германо-российском институте новых технологий (ГРИНТ).

Обучение в магистратуре позволяет получить классическое высшее образование, КНИТУ-КАИ всегда славится уровнем подготовки.

Какие преимущества обучения в ГРИНТ:

2 диплома от КНИТУ-КАИ и ведущего немецкого университета;
трудоустройство в международных компаниях в Татарстане, России и по всему миру;
передовой опыт исследований в передовых инженерных центрах: Siemens и Kuka Robotics.

Более подробная информация о ГРИНТ на сайте кафедры: ссылка

34. Кураторство и наставничество.

Для нас важен каждый студент. За каждой группой закреплен куратор, который помогает студентам на первом и втором курсах решить возникающие вопросы. Индивидуально за каждым студентом закреплен наставник из числа опытных преподавателей кафедры. Наставники осуществляют индивидуальную «опеку» студентов. В каждой группе наиболее активные студенты выбираются и назначаются старостами групп, они доводят до студентов информацию из деканатов и ректората. В группах выбираются профорги, которые помогают студентам решать вопросы материальной поддержки.