GATE Instrumental Engineering Syllabus

Kod tematu: IN

Struktura kursu

Sekcje / jednostki	Tematy
Section A	Engineering Mathematics
Rozdział 1	Algebra liniowa
Rozdział 2	Rachunek różniczkowy
Rozdział 3	Równania różniczkowe
Część 4	Analiza zmiennych złożonych
Rozdział 5	Prawdopodobieństwo i statystyka
Jednostka 6	Metody numeryczne
Section B	Electric Circuits
Section C	Signals and Systems
Section D	Control Systems
Section E	Analog Electronics
Section F	Digital Electronics
Section G	Measurements
Section H	Sensors and Industrial Instrumentation
Section I	Communication and Optical Instrumentation

Syllabus przedmiotu

Section A: Engineering Mathematics

Unit 1: Linear Algebra

Algebra macierzy
Układy równań liniowych
Wartości własne i własny
Vectors

Unit 2: Calculus

Twierdzenia o wartości średniej
Twierdzenia rachunku całkowego
Częściowe pochodne
Maksima i minima
Całki wielokrotne
Szereg Fouriera
Tożsamości wektorowe
Linia, powierzchnia i objętość
Całki, stokesy, twierdzenia Gaussa i Greena

Unit 3: Differential equations

Równanie pierwszego rzędu (liniowe i nieliniowe)
Równania różniczkowe liniowe wyższego rzędu o stałych współczynnikach
Metoda zmienności parametrów
Równania Cauchy'ego i Eulera
Problemy wartości początkowej i brzegowej
Rozwiązywanie równań różniczkowych cząstkowych
Metoda rozłączna zmienna

Unit 4: Analysis of complex variables

Funkcje analityczne
Twierdzenie całkowe Cauchy'ego i wzór całkowy
Seria Taylora i Laurenta
Twierdzenie o resztach
Rozwiązanie całek

Unit 5: Probability and Statistics

Twierdzenia o próbkowaniu
Warunkowe prawdopodobieństwo
Średnia, mediana, moda i odchylenie standardowe
Zmienne losowe
Rozkłady dyskretne i ciągłe
Rozkład normalny, Poissona i dwumianowy

Unit 6: Numerical Methods

Odwrócenie macierzy
Rozwiązania nieliniowych równań algebraicznych
Iteracyjne metody rozwiązywania równań różniczkowych
Całkowanie numeryczne
Analiza regresji i korelacji

Section B: Electrical Circuits

Unit 1: Voltage and current sources

Niezależny, zależny, idealny i praktyczny
Relacje Vi rezystora, cewki indukcyjnej, cewki wzajemnej i kondensatora
Analiza przejściowa obwodów RLC ze wzbudzeniem DC

Unit 2: Kirchoff’s laws

Analiza siatkowa i węzłowa
Superposition
Thevenin
Norton
Maksymalna moc
Transfer
Twierdzenia o wzajemności

Unit 3: Peak-, average- and RMS values of AC quantities

Moce pozorne, czynne i bierne
Analiza wskazowa, impedancja i admitancja
Rezonans szeregowy i równoległy
Locus, schematy, wykonanie podstawowych filtrów z elementami r, l i c
Sieci jednoportowe i dwuportowe
Impedancja i admitancja punktu napędowego
Parametry rozwarcia i zwarcia

Section C: Signals and Systems

Sygnały i systemy -
- Sygnały okresowe, aperiodyczne i impulsowe
- Laplace'a, Fouriera i transformaty z
- Funkcja przenoszenia, odpowiedź częstotliwościowa układów liniowych niezmiennych w czasie pierwszego i drugiego rzędu
- Odpowiedź impulsowa systemów
- Splot, korelacja
Dyskretny system czasu -
- Odpowiedź impulsowa
- Pasmo przenoszenia
- Funkcja transferu impulsów
- DFT i FFT
- Podstawy filtrów IIR i jodłowych

Section D: Control Systems

Zasady informacji zwrotnej -
- Wykresy przepływu sygnałów
- Przejściowa odpowiedź
- Steady-state-errors
- Działka Bodego
- Fazuj i zyskuj marże
- Kryteria Routha i Nyquista
- Loci korzeni
- Projekt ołowiu
- Kompensatory opóźnienia i opóźnienia
- Reprezentacja systemów w przestrzeni stanów
Systemy opóźniające -
- Elementy układów mechanicznych, hydraulicznych i pneumatycznych
- Para synchroniczna
- Silniki serwo i krokowe
- Serwozawory
Regulatory on-off, P, PI, PID, kaskadowe, wyprzedzające i współczynniki.

Section E: Analog Electronics

Charakterystyka i zastosowania -
- Diode
- Dioda Zenera
- BJT
- MOSFET
Analiza małych sygnałów obwodów tranzystorowych, wzmacniacze sprzężenia zwrotnego
Charakterystyka wzmacniaczy operacyjnych
Zastosowania opamps -
- Wzmacniacz różnicowy
- Adder
- Subtractor
- Integrator
- Differentiator
- Wzmacniacz oprzyrządowania
- Precyzyjny prostownik
- Aktywne filtry i inne obwody
Oscylatory, generatory sygnałów, oscylatory sterowane napięciem i pętla synchronizacji fazy

Section F: Digital Electronics

Kombinacyjne układy logiczne, minimalizacja funkcji boolowskich
Rodziny układów scalonych: TTL i CMOS
Obwody arytmetyczne, komparatory, wyzwalacz Schmitta, multi-wibratory, układy sekwencyjne, przerzutniki, rejestry przesuwne, timery i liczniki
Układ próbkowania i wstrzymania, multiplekser, analogowo-cyfrowy (kolejne przybliżanie, całkowanie, flash i sigma-delta) i przetworniki cyfrowo-analogowe (ważone r, r-2r drabina i logika sterowania prądem)
Charakterystyka przetworników ADC i DAC (rozdzielczość, kwantyzacja, znaczące bity, czas konwersji / ustalania)
Podstawy systemów liczbowych, mikroprocesor 8-bitowy i mikrokontroler: aplikacje, pamięć i interfejsy wejścia-wyjścia
Podstawy systemów akwizycji danych

Section G: Measurements

Jednostki SI, systematyczne i przypadkowe błędy pomiaru, wyrażanie niepewności - wskaźnik dokładności i dokładności, propagacja błędów
Przyrządy typu PMMC, MI i dynamometr -
- Potencjometr DC
- Mostki do pomiaru R, L i C, Q-metr
Pomiar napięcia, prądu i mocy w obwodach jedno i trójfazowych -
- Sondy prądowe AC i DC
- Mierniki True RMS
- Skalowanie napięcia i prądu
- Transformatory przyrządowe
- Timer/counter
- Time
- Pomiary fazy i częstotliwości
- Woltomierz cyfrowy
- Cyfrowy multimetr
- Oscyloskop, ekranowanie i uziemienie

Section H: Sensors and Industrial Instrumentation

Czujniki rezystancyjne, pojemnościowe, indukcyjne, piezoelektryczne, Halla i powiązane obwody kondycjonujące sygnał
Przetworniki do oprzyrządowania przemysłowego -
- Przemieszczenie (liniowe i kątowe)
- Velocity
- Acceleration
- Force
- Torque
- Vibration
- Shock
- Ciśnienie (w tym niskie ciśnienie)
- Przepływ (ciśnienie różnicowe, zmienna powierzchnia, przepływomierze elektromagnetyczne, ultradźwiękowe, turbinowe i otwarte)
- Temperatura (termopara, bolometr, RTD (przewód 3/4)
- Thermistor
- Pirometr i półprzewodnik
- Pomiar poziomu cieczy, pH, przewodnictwa i lepkości

Section I: Communication and Optical Instrumentation

Modulacja i demodulacja amplitudy i częstotliwości
Twierdzenie Shannona o próbkowaniu, modulacja kodu impulsowego
Multipleksowanie z podziałem częstotliwości i czasu, kluczowanie amplitudy, fazy, częstotliwości i przesunięcia impulsu dla modulacji cyfrowej
Źródła i detektory optyczne - diody LED, laser, fotodioda, rezystor zależny od światła i ich charakterystyka
Interferometr - zastosowania w metrologii
Podstawy wykrywania światłowodów

Aby pobrać plik PDF Kliknij tutaj .