صفحه 1:
آشنایی با مهندسی برق
دکترسیدحسین کاظمی ریابی جح
استاد یار دانشگاه مهندسی فناورهای نوین قوچان
بهمن 9
صفحه 2:
gee ی ار و ور i
اک سا بر a pepe neta reas
Bee) eee Ee Tes Ee oie Tem
2 Bere ea I
hae eee eee ree na) نلق
eS ee ane ne Eee ae rere ed اا
ار
كشور عزيزمان مورد نياز مى باشد. :
0 oye te eo eS ae eeere ee eT eT eee
باعث افزایش اطلاعات و علاقه ی شما به آن شوم. ضمنا برای مشاهده بهتر مثل و
۱ ابيؤتدهاى آن صفحه را در حالت تمام صفحه /©©1/6ع5
صفحه 3:
Sau) 6 0 كارشناسي: ارشد
۳99
صفحه 4:
i, {Sp یز کر
لا تست سس
عربی است که
ec)
3 مهندس برق فردی مستعد است که با آگاهی علمی و
ار الكثر يك زر ارم le
۳
0 بهره برداری و توسعه
- 9
مدیریت
نگهداری
FED SSSA DI ETOAC ONO E ON ECO TEnEerY
صفحه 5:
۲ سح ay SO a
2/5 SE 2) | سامانه های تخصصیی که در زیر لیست شده است. باعت
= در رشته برق شده است: (۲۱۷ ببوست: قایل ویدئوی دکتر جبه دار
eee cee
۱
لا سامانه های کنترلی
0 ل
صفحه 6:
و Bee ee
طراحی و ساخت مدارات دیجبتال مانند:دربجه های منطقی. .و2
حافظه ها و ريزيرازنده هاء ۱۳
ony regener eae TH ee ne es ارت رز
سره
reap eepyece en Eve رد
res ساخت مدارات و قطعات مدارات فركانس بالا
حسكرها NY En Ree از( (Ga Be) BY BS
صفحه 7:
سر و رت
شبکه توزیع فشارقوی و ضعیف. انواع بارها و مباحث بخش بار
ترانسفورماتورها و مبدل هاء (سه فاز و تك فاز)
انواع موتورها و ژنراتورهای 26 و(
خطوط انتقال, کليدها و رله هاء سیم ها کابلهه عایق هاء و ماخ
Circ Oy gee nh ee
)2 سر ار لت رس
متاعت پیرامون انرژی های نوء تجدیدپذیر و هسته ای( ۳ ۳۳
۱
باطری های اتباره خشک. اسیدی و ابررساناها و ..
صفحه 8:
as
.. دستگاههای ۱ و PLC
کنترل و مائیتورینگ خطوط تولید کار خانجات» *
FO ee ee DIO een Lae) Se
كنترل كليدهاء دور موتورهاء سيستمهاى ينوماتيكى يا هيدروليكى *
کنترل تجهیزات دفاعی. موشکهاء هواپیماه زیردریایی و... *
Seem ا
کنترل منابع تغذیه کلید زنی و همراه با افزایش» کاهش سطوح ولار... *
ا ا د
ا
صفحه 9:
* شبكه هاى رايانة أى
ار
Fe eee eer coerce ae ee
SS CS Breck ane cee ره
ee eee ae
* يردازش سيكنالهاى صوتى؛ تصويرى و فشرده سازى آنها براى ارسال
* پردازش سیگنالهای دور سنجی, زلزله. زبستی» پزشکی eo
ا ا ااا ال ا ۱
كريستالى ٠ بردازشكرهاى سيكنال ديجيتال BOS
ence Cee POOH ES ال زر تال زوه
صفحه 10:
0
ات
و
- معلدلات ماكسولء الكترومغناطيسء انتشارامواج و...
- فیزیک کوانتمی و نسبیت و ..
eet ie ۱
۶ ریاضی =
- معادلات جبری, بردارها» جبرخطی, معادلات دیفرانسیل, انتکرالهاء
PP ICSC) ا Fars) Gr Fe Fag Pes ۱
Reyes re ne ee Tee LOE
صفحه 11:
ag sis
0.ضرورت و اهمیت
کر
*دروس عمومی
9.دروس يايه
©.دروس اصلى
(.دروس تخصصی الزامی» انتخابى و اختيارى
0101011 ۱۳ ere ONO ier
در مورا Se naa, Cats ct) el aly ace]
رک حدف تمه
صفحه 12:
3
ل 3
ا كه 3
9. دوأو ألا 000 بيوست : دستور كاراز مايشك ا <
peer ey col =10 [er 1۱۳
5 بپیوست : فایل آموزشر
ضمنا یادگیری نرم افزار های ۷۷0۲0 و ۴۵۷/۵۲۳0۵1۳1 از مجموعه 1۷/۱6۲05011
©06براى تهيه كزارش يا ارائه بسيار مفيد است.
صفحه 13:
00
شده است و محصول شرکت ۱۵۱/۱۷۷0۲۱ می باشد. این
eo eee erie) سر بر
متلب از زبان برنامه نويسى سطح بالا استفاده فى 5 5 رز رد
Bey nn ا رز
دستورها در متلب باشید زیرا معمولا برای پروژه خود تنها به تعدا
Sv yee en oS PO ار
یر SE sc ee CER OPS leyeibres
Be Deemer Ree Ree ene ie We Re ا reed)
صفحه 14:
انواع گرد کردن اعداد اعشاری
قابليت انعطاف بردارها و ماتريس ها
۳
۳9۹ Res wens
امكان مشتق و انتكرال
محاسبه حد و لايلاس
امكان برنامه نويسى و تهيه ع|1]-1/!
ترسیم گرافیکی توایع 3
00
جعبه هاى ابزار مانند كنترل؛ مخابرات؛ يردازش تصوير و ...
SIMULINK
صفحه 15:
MATLAB Be i ون
رز ها بنویسید. این تحوه بزنامه نویسی ریا زملی!
EC Nea oa GE ار ردت
ey Pe ete eee OBE wero TULA) =
أز متلبهه عنولنلبزاروبرلء]موزثردوره هاومقدماتىنا بيشرفته رياضيات
0 در ع نيز متلبهه عنوانَ ازاز را
نيز لنيز رياضىمسائلدركير در أنصنايع لستفادم ممشود.
Gi شرکت 0/0 0ب را 11 لل Vee De ree we sy
sto) aa eae ar Ces Ie) | ار
(Ere es Scene ree ee از
تكنولوزى محاسباتى مربوطم بد ت۳۳ Oe eae
re oeecey ا ل ل ا كت
ان و یرای 0
0 از حوزه هی وم چددی که در ان جبه ابزاها به ها داخت شدر ی تون به ج
ابزارهاى يردازش تصويرء | ازش سيكنال» سيستم هاى كنترلى؛ شبكه هاى عصبىء
e | NT (<1. Ser enr rire ty 20111010
صفحه 16:
YUEN: فزار ۲۳۹ 00
كارى نرم افزار: سس
اين
رامين 1281560717 ۳
آنالايزر كدهاى Sucre aa emanate 5
AIS OLE. sine gla yey
۰ ۲) کتابخانه توابع ریاضی:
rss es ا ا رز[
کسینوسی ۶ توت مخقطت تای دز چرن مار ۱۳۰27
AY PEON TE ha a a 23
* ۲) زبان برنامه نویسی:
NSH peal نواد 51 إنامه نويسى سطح بالاى آرايه اى/ماتريسى با فرامين كنتر
POR vere teres ۱0 mee
نامه نویسی در این محیط به هر دو صورت نوشتن برنامه های
Es ب
*©) خواص كرافيكى نرم افزار:
مطلب قابلیت نمایش بسیار آسان ماتریسها و بردارهاء دستکاری و چاپ دیتای مربوطه را دارد. این موارد
ES ST eyes Ohh LEP OE S SEM LOM NyE Yk OE Mian
دلخواه مى باشد. همجنين در اين نرم افزار امكان ساخت واسطهاى كرافيكى وجود دارد.
> 5) واسطهاى با محيط بيروني مطلب/8181 :
ا ل 00000
)) صداکردن برنامه مطلب در برنامه های 6 0
۳ 1 فایل
۳) خواندن و نوشئن ۴۵۲
صفحه 17:
۱ yes
[0 Ole
gy Meee kOe a kG ra
eon ee
5--0 ۱ (]
cee 2
ااه وار عمل اصلى بر رزوي مائر يسها ری با 15
ا اك جلسه ©© - بدست أوردن ميانكين
صفحه 18:
کف Nias inal های منطقی در "رد
eee) تابع- جلسه م>
۵ جلسه ee ear aac)
res جلسه 6 - نوشتن توابع چند جمله ای در
کح الخد يك جند جملة أى جه
جلسه 00 - ۲
6 - مقدا!
جلسه 00 - ترسیم توایم سه بعدی
صفحه 19:
5 الكترونيكى در نرم افزارعع1م55 است . يكى از ويرّكَى
افزار ۳۳۵۲65510۳0۱ ۳۲۵۱6۱15 امکان شبیه سازی العل
و eS ee Lee te Pho e:
See ere ee SiS Tee Te oy
So Pelt Ete Shee ree wee ee Tee
PNA NAB eee ee ete eee يروتئوس يشتيبانى
. US ell... 5 Motorola, PIC
صفحه 20:
۶ ساخت بورد مدار چایی به صورت دستی یا خود*
طرح کلی.
* پشتیبانی کامل از مدارات قدرت
»* خروجى استاندارد صنعتى با فيمت /1 6210©
© امكان نمايش © بعدى برد در طول طراحى
صفحه 21:
SIM رل
نرم افزار 5۱ یکی از شبیه سازه *
می باشد که اکثر مدار های الکترونیکی و صنعتی ر[
۰ سازی و آنالیز کرد . المان های صنعتی بسیاری مانند مقاومت
۱ رح BD Ree aa Ewe Der ene)
Bees eS Ee eS ا ل a
2S TOES Ste SD nO Ne EES DS Te")
ice ep RN E MD De SO eNO nee DIO ese)
isle eee ep Ee ae he Ste.) MIe Ae)
AC Analysis « AC Sweep « Motor Drive os Uiliss
Analysis « Harmonic Analysis « Thermal Analysis
. توسط این نرم افزار قابل انجام است
صفحه 22:
صفحه 23:
Fae ICD Pee ACS ee ae ere oe noe
همایشهای مختلفی مانند کنفر انس دانشجویی برق و جود دار د که
دانشجویان کارشناسی نیز می توانند نتایج تحقیقات خود را در آن متعکس
eNO NORD rcqen ieee es rarer ۱ 7
DNC S Eee eB Deo ed ا ا ا ات
© از يايكاه هاى اينترنتى فارسى مفيد نيز مى توان به يايكاه مكتب خونه (ذانسكاه
صنعتی شریف) و پایگاه مرجع تخصصی برق و مهندسی اشاره کرد.
صفحه 24:
برأى آشنايى با فعاليتها و نحوه حمايت يارك علمى و د
MPO BOO se Ha oe Miao eee B)
و
sree Mi eet مراجعه كنيد.
* برای آشنایی با نحوه ثبت اختراع بایستی از طریق پورتال اداره کل مالکیت
Se Be eet St tee ae ce ree
هاى خوبى در اين يايكاه وجود دارد.
و رس
A si Rie D eee EBS Pe re) و ۱
صفحه 25:
۳0 م كراش ا ۱
طراحي سيستمهاي رادار و جنگ الکترونیک که جزو پروژههاي نظامي محسوب مر
One BEBE CY? rs PEt Cees) 00
اطلاعاتي (مانند شبكههاي ارتباطي بانكها) و نصب و راه اندازي شبكدهاي ارتباط
@ahiPD) 00
زمينهي طراحي اجزاي فرستندهگيرندههاي مخابراتي مانند طراحي آنتنهاء طراحي موجر 3
سازي آنها تخصص دارند. peel Regs eae alee ی رح
پروژههاي نظامي است. کاربرد دارد. تهيهي پروتکلهاي مخابرات امن و تست و ارزيابي میا
اميت شبكههاي مخابراتي نياز به متخصصان در اين زمينه دارد. بحث طراحي امنيتي كارت هايا
ار ا ا ا دس وت
كرايش است. در مجموع ان هر سه گرایش» نيازهاي مخابراتي پروژههاي نظامي را تامین
ميکنند. اگر چه زمينهي انجام پروژههاي مخابراتي غیر نظامي هم که نمونههايي از آنها آورده شد.
براي متخصصان این رشته جود دارد.
صفحه 26:
ود چیه ۳ er
eee ee etna ere
! سر , امروزه 0 a
لیاسو براي استفلده در eet ered 0
ارتباطي و پروژههاي عمدتا تجاري به تدریج شاخص بودن خود را از دست ميدهد. برتري و۱
0 eel ae Tee LODE Siete tetas y ce Ty
مر ee eR Tet ewe bes rte rece ab eae
زر رح a aries OUR TED Coe SIe Te ioe cen ees
Eh ae ee cre ors erm ir ee tn an 2c) WPS een et)
= از جمله فعاليتهايي است که در تخصص این گرایش است. علاوه بر كاربردهاي نظامي» با توجه
و
زمینه دیده ميشود. گرایش ادوات میکرو - نانو الکترونیک از گرايشهاي نوظهور است که بحثهاي آن در
Oe ee EES ee ee Eee ee nro OSES
كرايشي در كشور نيز رشد علمي و برورش نسلي از دانشمندان متخصص در زمينهي تكنولوزيهاي نانو است.
صفحه 27:
رن ae 4 است. این مهندسین ee انيرو
در زمينهي احداث نيروگاههايي که با انرژيهاي نو کار ميکنند توانمند هستند.
ماشينهاي الکتريکي. طراحي موتورهاي الكتريکي مورد استفاده در صذلم
ا ا ل SE Tee ee!) STEAD RP SB
[eee ede (PB ONE ete tae RTC oor a BEY
گرایش است.
صفحه 28:
رس کنترارهای مدارات درایو 4 الكترو
ار زر زر
نیروگاههای برقی و تجدید پذیر مانند انرژی بادی با خورشیدی و ساخت
تا ۱ ا
درجات آزلدی مختلف و طراحی و ساخت سیستمهای کنترل خطوط تولید
er N 110000 11170101010
صفحه 29:
a
ناگی بررای ادامه تحصیل در کارشناسی ارشد
اتكتروتيك قدرت | مخايرات كنترق
صفحه 30:
فایل نمونه سوال آزمون پایانی را حنه 7
* اگر از فیل های آموزشی نرم افزارها (متتی با تصوبری) :1
SEAS ee ae OSes eens eee) )(
بود.
* از بيشنهادات و انتقادات شما در جهت غناى محتواى درس يا نحره أران إن نشكا
می شود. =
eer ne OPC ePIC رک ترس
Se a oe e wh pet ESOC SE oes Sener
Tye ete.) لاوس در پایان ضمن آرزوی موفقیت برای شماء آدرس ایمیل اینجانب جهت ارسال _*
ا را
بسم هللا الرحمن الرحیم
آشنایی با مهندسی برق
دکترسیدحسین کاظمی ریابی
استاد یار دانشگاه مهندسی فناورهای نوین قوچان
بهمن 92
مقدمه
در ابتدا به شما دانشجوی عزیز به خاطر قبولی در رشته مهندسی برق تبریک می
گویم .به لطف الهی در رشته ای پذیرفته شده اید که انشاهللا در سایه عالقه و
تالش پیگیر ،زمینه ای برای بروز استعدادها و مفید بودن در عرصه جامعه
فراهم خواهد شد.
رشته مهندسی برق با گرایشهای متنوع آن یکی از پرکاربرد ترین رشته های
مهندسی در عرصه تولید ،صنعت و بازارکار می باشد ،همچنین زمینه های
پژوهشی ،فناوری و کار آفرینی گسترده ای در این رشته وجود دارد که در
کشور عزیزمان مورد نیاز می باشد.
امید وارم بتوانم در این درس شما را با برخی از زوایای این رشته آشنا نموده و
باعث افزایش اطالعات وعالقه ی شما به آن شوم .ضمنا برای مشاهده بهتر متن و
پیوندهای آن صفحه را در حالت تمام صفحه Full screenقرار دهید.
عناوین فصول
.1آشنایی مقدماتی با گرایشهای مختلف برق
.2آشنایی با عناوین و مجموعه دروس و مقررات آموزشی
.3آشنایی با برخی نرم افزارها
.4آشنایی با انجمن ها و نشریات و پایگاههای اطالعاتی مفید
.5آشنایی با زمینه های اشتغال ،مراکزرشد و ثبت اختراع
.6آمادگی برای ادامه تحصیل در کارشناسی ارشد
سخن پایانی
.1آشنایی مقدماتی با گرایشهای مختلف مهندسی برق
1-1مقدمه:
• واژه مهندسی مشتق از کلمه “هندسه” است و هندسه نیز واژه ای
عربی است که گفته می شود معرّ ب کلمه “اندازه” در زبان فارسی
است.
• مهندس برق فردی مستعد است که با آگاهی علمی و فنی از عهده
وظایف زیر در سامانه های الکتریکی برآید:
.1طراحی
.2بهره برداری و توسعه
.3نظارت
.4مدیریت
.5نگهداری
همچنین آمادگی ادامه تحصیل در مقاطع باالتر را نیز دارا باشد.
1-2مروری بر شکل گیری و تقسیم بندی رشته
مهندسی برق
پیشرفت های روز افزون فناوری در زمینه های مختلف صنعت و نیاز این فناوری ها به
سامانه های تخصصیی که در زیر لیست شده است ،باعث ایجاد گرایشات مختلف
در رشته برق شده است FLV) :پیوست :فایل ویدئوی دکتر جبه دار(
سامانه های الکترونیکی
سامانه های تولید و توزیع توان
سامانه های کنترلی
سامانه های مخابراتی
1-3سامانه های الکترونیکی
.1
.2
.3
.4
.5
.6
.7
طراحی و ساخت قطعات غیر فعال مانند :انواع مقاومت ،خازن و سلف و ...
طراحی و ساخت تراشه ها و قطعات نیمه هادی مانند :انواع دیودها،
ترانزیستورها ،و تراشه های مدار مجتمع و ..
طراحی و ساخت مدارات دیجیتال مانند:دریچه های منطقی ،سوییچ ها و ثباتها،
حافظه ها و ریزپرازنده هاVLSI ،
طراحی و ساخت مدارات آنالوگ مانند :تقویت کننده ها ،نوسانسازها ،فیلترها
و ...در حضور نویز یا تداخل
طراحی و ساخت مدارات و قطعات الکترونیک قدرت ،دیاک ،تریاک ،تریستور
منابع تغذیه سوئیچینگ،
طراحی و ساخت مدارات و قطعات مدارات فرکانس باال
حسگرها و مبدل های الکترونیکی ،کلیدها ،نمایشگرها (LCD، LEDو )...
1-4سامانه های تولید و توزیع توان الکتریکی
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
نیروگاه های سوخت فسیلی ،آبی ،بادی و هسته ای ،بیومس ،فتوولتایی ،زمین
گرمایی و ....
سیستمهای قدرت ،پست ها و شبکه انتقال فشار قوی
شبکه توزیع فشارقوی و ضعیف ،انواع بارها و مباحث پخش بار
ترانسفورماتورها و مبدل ها( ،سه فاز و تک فاز)
انواع موتورها و ژنراتورهای acو DC
خطوط انتقال ،کلیدها و رله ها ،سیم ها ،کابلها ،عایق ها ،و مباحث ایمنی
دستگاه های اندازه گیری و مباحث اقتصادی
روشهای تصحیح ضریب توان و کاهش تلفات و برخورد با حوادث در شبکه
مباحث پیرامون انرژی های نو ،تجدیدپذیر و هسته ای (گداخت یا جوش) و ...
تولیدات پراکنده ،منبع تغذیه بدون وقفه ،UPS
باطری های انباره خشک ،اسیدی و ابررساناها و ...
1-5سامانه های کنترلی
•
•
•
•
•
•
•
•
میکرو کنترلرها ( )AVR ,PIC, ARMو کنترل کننده منطقی برنامه پذیر
،PLCدستگاههای CNCو ...
کنترل و مانیتورینگ خطوط تولید کارخانجات،
پردازش تصویر و سیگنالهای دریافتی از سنسورهای مختلف...،
کنترل کلیدها ،دور موتورها ،سیستمهای پنوماتیکی یا هیدرولیکی
کنترل تجهیزات دفاعی ،موشکها ،هواپیما ،زیردریایی و...
کنترل مبدل های acبه DCو برعکس ac ،به ،acتک فاز به سه فاز و ...
کنترل منابع تغذیه کلید زنی و همراه با افزایش ،کاهش سطوح ولتاژ...،
خودرو برقی ،خانه هوشمند ،پیشبینی بازار بورس،
1-6سامانه های مخkابراتی
•
•
•
•
•
•
•
•
•
شبکه های رایانه ای
شبکه ها و ارتباطات با سیم ،تلفنی ثابت و موج کوتاه ،سوییچها و ...
شبکه ها و ارتباطات بیسیم ،تلفن سیار (یا همراه) ،پیجو ،بلو توث،
شبکه های مخابرات فیبر نوری ،دیودهای لیزری ،تقویت کننده های نوری
ارتباطات ماهواره ای و پخش عمومی( صدا وسیما)
پردازش سیگkنالهای صوتی ،تصویری و فشرده سازی آنها برای ارسال یا ذخیره
پردازش سیگنالهای دور سنجی ،زلزله ،زیستی ،پزشکی ....،
طراحی و ساخت مدارات فرستنده و گیرنده ،فیلترها ،آنتن ها ،موجبر ها ،مدارات
کریستالی ،پردازشگرهای سیگنال دیجیتال DSPو..
رادارها ،سونارها ،جنگ الکترونیک ،اپتیک مجتمع ،فوتونیک کریستال و....
1-7ارتباط مهندسی برق با علوم پایه
مهندسی برق بیشترین ریشه و ارتباط را با علوم نظری پایه ی زیر دارد:
• فیزیک
–
–
–
–
رساناها ،عایق ها ،نیمه رساناها ،ابررساناها ،Nپالسما و ...
معاNدالت ماکسول ،الکترومغناطیس ،انتشارامواج و...
فیزیک کوانتمی و نسبیت و ...
اپتیک ،فوتونیک ،ارتعاشات ،آکوستیک و ...
• ریاضی
– معادالت جبری ،بردارها ،جبرخطی ،معادالت دیفرانسیل ،انتگرالها،
دستگاههای مختصاNت متعامد ،اعداد مختلط ،مجموعه ها ،گذاره های منطقی،
آمار واحتمال ،فرایندهای تصادفی ،منطق فازی و...
.2آشنایی با عناوین و مجموعه دروس و مقررات
آموزشی
پیوست PDF : 1فایل مجموعه دروس مهندسی برق بصورت
.1تعاریف و اهداف
.2ضرورت و اهمیت
.3روش تعیین گرایش
.4دروس عمومی
.5دروس پایه
.6دروس اصلی
.7دروس تخصصی الزامی ،انتخابی و اختیاری
پیوست PDF : 2فایل آیین نامه دوره کارشناسی مصوب 1391
.1مجموعه مقررات آموزشی ،سقف واحدها ،غیبت ها ،مشروطی،
شریاط حذف نمره
.3آشنایی با برخی نرم افزارها
MATLAB .1حاوی فیلم آموزشی
PSPICE .2حاوی فیلم آموزشی
CodeVision .3پیوست :دستور کارآزمایشگاهی
Proteus .4پیوست :فیلم آموزشی
PSIM .5پیوست :فایل آموزشی
ضمنا یادگیری نرم افزارهای Wordو PowerPointاز مجموعه Microsoft
Officeبرای تهیه گزارش یا ارائه بسیار مفید است.
3-1نرم افزار MATLAB
• نام MATLABاز حروف ابتدایی MATRIX LABORATORYگرفته
شده است و محصول شرکت MathWorkمی باشد .این نرم افزار
سیستمی جامع برای محاسبات ریاضی و محاسبات تکنیکی می باشد .
متلب از زبان برنامه نویسی سطح باال استفاده می کند که شامل صدها
دستور برای محاسبات ریاضی می باشد اما نباید نگران تعداد زیاد
دستورها در متلب باشید زیرا معموال برای پروژه خود تنها به تعداد اندکی
از آنها نیاز دارید و همچنین با Helpقوی نرم افزار متلب می توانید
دستوراتی را که الزم دارید ،بیابید .کاربردهای نرم افزار متلب بسیار
وسیع می باشد .شما با متلب حتی می توانید صدا و یا انیمیشن بسازید .
3-1-1برخی ازتوانایی های :MATLAB
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
سادگی محیط اصلی نرم افزار
دستورات متنوع
انواع متغیرها و مقداردهی به متغیرها
گستردگی عملگرهای ریاضی و محاسباتی ماتریسی
HELPقNNوی
انواع گرد کردن اعداد اعشاری
قابلیت انعطاف بردارها و ماتریس ها
بررسی چندجمله ای ها
حل معادالت خطی
امکان مشتق و انتگرال
محاسبه حد و الپالس
امکان برنامه نویسی و تهیه M-File
ترسیم گرافیکی توابع
رسم چند شکل کنار هم
جعبه های ابزار مانند کنترل ،Nمخابرات ،پردازش تصویر و ...
SIMULINK
3-1-2ویژگی های MATLAB
•
•
•
•
نرم افزار MATLABدارای سیستمی اندرکنشی بوده که در آن تمامی داده ها به صورت
آرایه های بدون تعیین بعد معین و مشخص ذخیره می شوند .این خاصیت این امکان را به شما
می دهد که مسائل محاسباتی بسیاری را با استفاده از فرمولهای برداری و ماتریسی برای طیف
وسیعی از داده ها بنویسید .این نحوه برنامه نویسی در حقیقت کسری از زمانی است که در یک
زبان سطح متوسط غیر دینامیک چون Cو FORTRANصرف می شود.
Nست در محیطهNایداNنشگاهی
MATLABطیفمتنوعیاز کNNNاربراNنرا تNNNحتپNNNوششقNNرار داNده Nا .
ریاضیات علوم Nمهندسیو
،
از متلببNNNه NعنواNناNبزاریبNNNراNیآNموزشدوره NهایمقدماتیتNNNا پNNNیشرفتهN
علوم NپNNNایه NاNستفاده NمیشNNود .در صNNنایع NنNNیز متلببNNNه NعنواNناNبزاNریبNNNراNیتNNNحقیقاتاNفزاNیشتNNNولید
و نNNیز آNناNNلیز ریاضیمسائلدرگNیر در آNنصNNنایع NاNستفاده NمیشNNود.
شرکت MathWorksبه همراه نرم افزار ، MATLABراه حلهای کاربردی معینی
در زمینه های علوم نو را با عنوان Toolboxعرضه کرده است .آنچه در این جعبه
ابزارهای کاربردی ارائه شده چنان است که کاربران را قادر می سازد ضمن استفاده از
تکنولوژی محاسباتی مربوطه به یادگیری و توسعه آن نیز بپردازد ،این جعبه ابزارها ،
مجموعه ای از توابع متلب m fileرا شامل شده که ضمن اضافه شدن به نرم افزار متلب
محیط آن را برای حل مسائل ویژه ای از علوم جدید آماده می کند.
از حوزه های علوم جدیدی که در این جعبه ابزارها به آنها پرداخت شده می توان به جعبه
ابزارهای پردازش تصویر ،پردازش سیگنال ،سیستم های کنترلی ،شبکه های عصبی ،منطق
فازی ،فوریه دو بعدی ، Wavelettشبیه سازی و . . .اشاره کرد.
3-1-3ارکان نرNم افزار MATLAB
• )۱میز و محیط کاری نرم افزار:
این مجموعه کاربر را قادر می سازد تا با نرم افزار ارتباط موثری برقرار کند .بدین منظور نرم افزار از
واسطهای گرافیکی قدرتمندی بهره می برد که از آن جمله می توان به صفحه کار و پنجره فرمان و پنجره
تاریخچه فرامین ، Command Historyپنجره ویرایش و رفع عیب برنامه های مطلب،
آناالیزر کدهای برنامه نویسی ،جستجوگر help ،نرم افزار ،فضای کاری متغیرهای مطلب و نیز فایلها
و مسیرهای جستجو و . . .اشاره کرد.
• )۲کتابخانه توابع ریاضی:
در این نرم افزار مجموعه وسیعی از الگوریتم های محاسباتی از توابع ابتدایی چون ( جمع سینوسی و
کسینوسی و ریاضیات مختلط تا توابع پیچیده تر چون معکوس ماتریس ،مقادیر ویژه ماتریس ،توابع بسل
و ( FFTتبدیل فوریه سریع ) را شامل می شود.
• )۳زبان برنامه نویسی:
این نرم افزار دارای زبان برنامه نویسی سطح باالی آرایه ای/ماتریسی با فرامین کنترل برنامه ،ساخت تابع،
پذیرش ساختارهای مختلف داده ای ،قابلیت دریافت ورودی/ارسال خروجی و قابلیت برنامه نویسی شی
گرا می باشد .برنامه نویسی در این محیط به هر دو صورت نوشتن برنامه های کوچک تا برنامه های
بزرگ امکان پذیر است.
• )۴خواص گرافیکی نرم افزار:
مطلب قابلیت نمایش بسیار آسان ماتریسها و بردارها ،دستکاری و چاپ دیتای مربوطه را دارد .این موارد
مشتمل بر نمایش گرافهای دو و سه بعدی ،پردازش تصویر ،انیمیشن سازی و ارائه تصاویر با فرمت
دلخواه می باشد .همچنین در این نرم افزار امکان ساخت واسطهای گرافیکی وجود دارد.
• )۵واسطهای با محیط بیرونی مطلب: API/
مطلب امکان ارتباط دوطرفه با نرم افزارهای Fortranو Cرا دارد .این امکان به سه صورت در مطلب
قابل استفاده است )1:صداکردن برنامه مطلب در برنامه های Cبه صورت )dll ۲استفاده از مطلب به
عنوان یک موتور محاسباتی )۳خواندن و نوشتن matفایل
3-1-4فیلمهای آموزشی ( MATLABبخش اول)
منبع :پایگاه اطالع رسانی دانشگاه صنعتی شریف
جلسه - 1مقدمه
جلسه - 2آموزش نصب برنامه
جلسه - 3آشنایی با محیط نرم افزار
Commandجلسه - 4آشنایی با پنجره
Command Historyجلسه - 5آشنایی با پنجره
Varible Editorجلسه - 6آشنایی با پنجره
جلسه - 7تعریف کردن متغیر و ماتریس
جلسه - 8آدرس دهی در ماتریس ها
عملگر ها - -جلسه 9
جلسه - 10انجام چهار عمل اصلی بر روی ماتریس ها
جلسه - 11قواعد تعریف متغیر
جلسه - 12انجام اعمال اصلی به صورت
جلسه - 13به کار بردن عملگر های شرطی
جلسه - 14پارامتر های اولیه
Dispآشنایی با دستور -جلسه 15
Inputجلسه - 16آشنایی با دستور
جلسه - 17آشنایی با آرایه های خاص
جلسه - 18برخی از دستورات پر کا
ب
m-fileجلسه - 19آشنایی با
m-fileجلسه - 20آشنایی با
functionآشنایی با -جلسه 21
جلسه - 22بدست آوردن میانگین
3-1-4فیلمهای آموزشی ( MATLABبخش دوم)
منبع :پایگاه اطالع رسانی دانشگاه صنعتی شریف
برنامه نویسی مقدماتی و آشنایی با کد های ساده
ifجلسه - 1نحوه استفاده از دستور
switchجلسه - 2نحوه استفاده از دستور
forجلسه - 3نحوه استفاده از دستور
Whileجلسه - 4استفاده از
forجلسه - 5نکاتی در مورد حلقه
جلسه - 6استفاده از عملگر های منطقی در شرط
formtاستفاده از تابع -جلسه 7
Matlabجلسه - 8نوشتن توابع چند جمله ای در
جلسه - 9بدست آوردن ریشه یک چند جمله ای ها
جلسه - 10بدست آوردن مقدار یک چند جمله ای ها
جلسه - 11محاسبه ضرب و تقسیم در چند جمله ای
ه
جلسه - 12محاسبه مشتق در چند جمله ای ها
جلسه - 13محاسبه اNنتگرال در چند جملNه ای ها
جلسه - 14ایجاد توابع چند متغیره
جلسه - 15مقدار دهی به توابع چند متغیره
جلسه - 16محاسبه حد در توابع چند متغیره
جلسه - 17محاسبه مشتق در توابع چند متغیره
جلسه - 18محاسبه انتگرال در توابع چند متغیره
جلسه - 19نحوه محاسبه ماتریس ژاکوبین
جلسه - 20ترسیم توابع دو بعدی
جلسه - 21ترسیم توابع سه بعدی
Proteus 3-2
پیوست :فیلم آموزشی
• پروتئوس نرم افزاری بسیار مناسب در زمینه طراحی مدارات الکترونیکی
می باشد .سیستم شبیه سازی مدارات این نرم افزار مبتنی بر مدل قطعات
الکترونیکی در نرم افزار PSpiceاست .یکی از ویژگی های برتر نرم
افزار Proteus Professionalامکان شبیه سازی المان های قابل
برنامه ریزی نظیر میکرو کنترلرها و میکروپروسسورهاست .
همچنین در این نرم افزار شما به راحتی قادر خواهید بود برد مدار چاپی
طراحی کنید .از المان های قابل برنامه ریزی که توسط نرم افزار
پروتئوس پشتیبانی می شوند می تواند به ARM7, AVR, ,8051
Motorola, PICو . . .اشاره کرد .
3-2-1ویژگی های نسخه اخیر Proteus
عبارتند از :پیوست :فیلم آموزشی
• محیط schematic capture environment
• ساخت بورد مدار چاپی به صورت دستی یا خودکار از
طرNح کلی.
• پشتیبانی کامل از مدارات قدرت
• خروجی استاندارد صنعتی با فرNمت CADCAM
• امکان نمایش 3بعدی برد در طول طراحی
3-3نرم افزار PSIM
• نرم افزار PSIMیکی از شبیه سازهای ساده ،کم حجم و قدرتمند رشته برق
می باشد که اکثر مدارهای الکترونیکی و صنعتی را میتوان توسط آن شبیه
سازی و آنالیز کرد .المان های صنعتی بسیاری مانند مقاومت ،خازن ،بار
های سلفی/خازنی ،سوییچ های ترانزیستوری و تریستوری GTO , IGBT ،
,دیود ،دیاک و . . .را میتوانید مورد استفاده قرار دهید .
این نرم افزارقدرت باالیی در نمایش شکل موج خروجی و اعمال تنظیمات
دلخواه بر روی شکل موج خروجی را دارا می باشد .قابلیت ارتباط با نرم
افزار MATLABاز دیگر ویژگی این نرم افزار می باشد .همچنین انالیزهای
مختلفی چون AC Analysis ، AC Sweep ، Motor Drive
Analysis ، Harmonic Analysis ، Thermal Analysis
توسط این نرم افزار قابل انجام است .
3-4فیلم های آموزشی PSPICE
• جلسه اول
• جلسه دوم
• جلسه سوم
• جلسه چهارم
• جلسه پنجم
• جلسه ششم
.4آشنایی با انجمن ها و نشریات و پایگاه ها
• در زمینه برق مجالت فراوانی در سطح داخلی و خارجی وجود دارد که بسیاری
از آنها در سطوح کارشناسی ارشد و باالترهستند مانند مجموعه مجالت IEEE
اما برخی از مجالت مانند مجالت خارجی PDFالکتور و تولیدات الکترونیکی
PDFو داخلی مانند مجله نویز برای کارشناسی برق مفید هستند.
• همچنین همایشهای مختلفی مانند کنفرانس دانشجویی برق وجود دارد که
دانشجویان کارشناسی نیز می توانند نتایج تحقیقات خود را در آن منعکس کنند.
البته مطالعه مقاالت کنفرانس بین المللی برق و کنفرانس مهندسی برق که در
سطح باال تری هستند ،برای دانشجویان کارشناسی نیز می تواند مفید باشد.
• از پایگاه های اینترنتی فارسی مفید نیز می توان به پایگاه مکتب خونه (دانشگاه
صنعتی شریف) و پایگاه مرجع تخصصی برق و مهندسی اشاره کرد.
.5آشنایی با زمینه های اشتغال ،مراکزرNشد و ثبت اختراع
•
•
•
•
برای آشنایی با فعالیتها و نحوه حمایت پارک علمی و فناوری خراسان و مراکز
رشد به آدرس /http://www.kstp.irمراجعه کنید.
برای آشنایی با فعالیتها و نحوه پذیرش مرکز رشد دانشگاه فردوسی به آدرس
/http://stp.um.ac.irمراجعه کنید.
برای آشنایی با نحوه ثبت اختراع بایستی از طریق پورتال اداره کل مالکیت
صنعتی به آدرس /http://iripo.ssaa.irاقدام کنید .پیوندها و راهنمایی
های خوبی در این پایگاه وجود دارد.
برای آشنایی با فعالیتها و نحوه حمایت صندوق حمایت از تحقیقات و توسعه
صنایع الکترونیک به آدرس www.esfrd.irمراجعه کنید.
5-1زNمینه های اشتغال گرايش مخابرات
مهندسي برق شاخهي مخابرات داراي سه گرايش مخابرات ميدان ،مخابرات سيستم و مخابرات رمز
است .دانشجويان گرايش مخابرات سيستم عمدتا در طراحي سيستمهاي مخابراتي فعاليت ميکنند.
طراحي سيستمهاي رادار و جنگ الکترونيک که جزو پروژههاي نظامي محسوب ميشوند ،از
زمينههاي ويژهي کاربرد گرايش مخابرات سيستم هستند .طراحي شبکههاي مخابراتي جهت ارتباط
اطالعاتي (مانند شبکههاي ارتباطي بانکها) و نصب و راه اندازي شبکههاي ارتباط از راه دور
(موبايل ) نيز در تخصص دانشجويان اين گرايش است .دانشجويان گرايش مخابرات ميدان در
زمينهي طراحي اجزاي فرستنده-گيرندههاي مخابراتي مانند طراحي آنتنها ،طراحي موجبر و شبيه
سازي آنها تخصص دارند .گرايش رمز نيز در زمينهي مخابرات امن كه از مسائل حياتي در
پروژههاي نظامي است ،کاربرد دارد .تهيهي پروتکلهاي مخابرات امن و تست و ارزيابي ميزان
امنيت شبکههاي مخابراتي نياز به متخصصان در اين زمينه دارد .بحث طراحي امنيتي کارتهاي
هوشمند که در راستاي ايجاد دولت الکترونيک نقش اساسي دارد در زمرهي فعاليتهاي مهم اين
گرايش است .در مجموع دانشجويان هر سه گرايش ،نيازهاي مخابراتي پروژههاي نظامي را تامين
ميکنند .اگر چه زمينهي انجام پروژههاي مخابراتي غير نظامي هم که نمونههايي از آنها آورده شد،
براي متخصصان اين رشته جود دارد.
5-2زNمینه های اشتغال گرايش الکترونيک
مهندسي برق شاخهي الکترونيک داراي سه گرايش طراحي آنالوگ ،مدارهاي ديجيتال ،ادوات ميکرو و نانو
الکترونيک است .طراحي آنالوگ ،گرايشي است که در گذشتهي نه چندان دور به عنوان نمادي براي يک مهندس
الکترونيک بوده است .به گونهاي که وقتي نامي از مهندس الکترونيک برده ميشد ،مدارات الکترونيکي آنالوگ
شامل سلف ،خازن ،مقاومت و تقويت کنندههاي عملياتي در ذهن تداعي ميشد .امروزه اين شاخه از مهندسي
الکترونيک با حفظ کاربري خود در طراحي مدارهاي آنالوگ براي استفاده در وسايل خانگي ،سيستمهاي
ارتباطي و پروژههاي عمدتا تجاري به تدريج شاخص بودن خود را از دست ميدهد .برتري ويژهي سيستمهاي
ديجيتال بر آنالوگ ،امروزه باعث شده تمايل بسياري براي طراحي بر پايهي سيستمهاي ديجيتال بهوجود آيد و
اگر اين عصر را عصر ديجيتال بگوييم ،سخني به گزافه نگفتهايم .مهندس برق در شاخهي الکترونيک ديجيتال
در کنار مهندسين مخابرات در انجام پروژههاي مخابراتي و پيادهسازي بهينهي طرحهاي مخابراتي نقش عمدهاي
ايفا ميکند .طراحي بردهاي ،FPGAطراحي بردهاي کنترلي با استفاده از ميکرو کنترلرهاي عمومي يا خاص
از جمله فعاليتهايي است که در تخصص اين گرايش است .عالوه بر کاربردهاي نظامي ،با توجه به ديجيتالي
شدن اکثر وسايلي که به صورت روزمره با آن ها سروکار داريم ،نياز ويژهاي در کشور به مهندسين توانا در اين
زمينه ديده ميشود .گرايش ادوات ميکرو -نانو الکترونيک از گرايشهاي نوظهور است که بحثهاي آن در
مرزهاي دانش واقع است .بيشتر فعاليتها در اين زمينه در کشور جنبهي تحقيقاتي دارد و از اهداف تاسيس چنين
گرايشي در کشور نيز رشد علمي و پرورش نسلي از دانشمندان متخصص در زمينهي تکنولوژيهاي نانو است.
5-3زمینه های اشتغال گرايش قدرت
مهندس برق شاخهي قدرت داراNي دو گراNيش ماشينهاي الکتريکي و سيستمهاي قدرت است.
مهندسين قدرت در گرايش سيستمهاي قدرت و طراNحي و نظارت بر شبکهي قدرت تخصص
دارند .با توجه به نياز روز افزون کشور به انرژي برق و توسعهي شبکهي برق ،از اين جهت
کشور به متخصصان اين گرايش نيازمند است .اين مهندسين در طراحي نيروگاهها و مشاوره
در زمينهي احداث نيروگاههايي که با انرژيهاي نو کار ميکنند ،توانمند هستند .در گرايش
ماشينهاي الکتريکي ،طراحي موتورهاي الکتريکي مورد استفاده در صنايع مختلف ،مشاوره
در نصب و راهاندازي ژنراتورهاي نيروگاهي ،طراحي درايو (مدارهاي الکترونيک قدرت
مورد استفاده جهت راه اندازي و کنترل ماشينهاي الکتريکي) در تخصص مهندسين اين
گرايش است.
5-4زمینه های اشتغال گرايش کنترل
مهندس برق شاخهي کنترل داراي گرايش های ابزاردقیق ،فرایند و ساخت-تولید می باشد .ساخت
اتومبیل های های برقی و طراحي کنترلرهای مدارات درايو (مدارهاي الکترونيک قدرت مورد
استفاده جهت راه اندازي و کنترل ماشينهاي الکتريکي و ژنراتورها ) و اNنیورترهای
نیروگاههای برقی و تجدید پذیر مانند انرژی بادی یا خورشیدی و ساخت سیستمهای ناوبری و
کنترل حرکت سامانه های موشکی ودفاعی و همچنین طراحی و ساخت رباتهای صنعتی با
درجات آزاNدی مختلف و طراحی و ساخت سیستمهای کنترل خطوط تولید با بهره گیری از
بازوهای الکترومکانیکی و پردازش تصویر در تخصص مهندسين اين گرايش است.
.6آمادگی برای ادامه تحصیل در کارشناسی ارشد
پیوست :منابع دروس PDF
سخن پایانی
•
• اگر از فایل های آموزشی نرم افزارها (متنی یا تصویری) یا محتوای پایگاه های
فایل نمونه سوال آزمون پایانی را حتما مطالعه کنید .پیوست PDF
اینترنتی مطرح شده سؤالی طرح گردد ،نمره آن تشویقی و اضافه بر 20خواهد
بود.
• از پیشنهادات و انتقادات شما در جهت غنای محتوای درس یا نحوه ارائه آن استقبال
می شود.
• درصورت ارائه مطالب یا محتوایی از طرف دانشجویان که به ارائه درس کمک
نماید ،با توجه به ارزش آن نمره تشویقی (تا سقف یک نمره) درنظر گرفته می شود.
• در پایان ضمن آرزوی موفقیت برای شما ،آدرس ایمیل اینجانب جهت ارسال سوال ،پیشنهاد و یا
مطالب پیشنهادی sh.kazemi@qiet.ac.irمی باشد .والحمدهلل رب العالمین