Рабочая программа дисциплины автоматизированное проектирование средств и систем управления направление ооп icon

Рабочая программа дисциплины автоматизированное проектирование средств и систем управления направление ооп


Смотрите также:
Рабочая программа по дисциплине днм...
Рабочая программа по дисциплине днм...
Программа дисциплины по кафедре Автоматика и системотехника автоматизированное проектирование...
Рабочая программа дисциплины математические основы общей теории систем направление ооп 010400...
Рабочая программа дисциплины электрические и гидравлические приводы мехатронных и...
Рабочая программа дисциплины «проектирование и производство инструментов» направление: ооп...
Рабочая программа учебной дисциплины «Оптоэлектронные методы и системы обработки информации» ооп...
Рабочая программа дисциплины «Автоматизация проектирования систем и средств управления» для...
Рабочая программа дисциплины микропроцессорные системы направление ооп...
Рабочая программа дисциплины микропроцессорные системы направление ооп...
Рабочая программа дисциплины теория принятия решений направление ооп...
Рабочая программа дисциплины «механика» направление ооп...



Загрузка...
скачать
УТВЕРЖДАЮ

Проректор-директор ИК

_________Сонькин М.А.

«___»_____________2011 г.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ СРЕДСТВ И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ


НАПРАВЛЕНИЕ ООП 220400 – Управление в технических системах

ПРОФИЛЬ ПОДГОТОВКИ (СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ): Теория систем управления


КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ) магистр

БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА 2011 г.

КУРС 1

СЕМЕСТР 2

КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ 4 кредита ECTS

ПРЕРЕКВИЗИТЫ Б3.Б2, Б1.1, Б2.Б1

КОРЕКВИЗИТЫ Б3.Б4

^ ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:

Лекции 10 час.

Практические занятия 18 час.

Лабораторные занятия 44 час.

АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ 72 час.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА 72 час.

ИТОГО 144 час.

ФОРМА ОБУЧЕНИЯ очная

ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ экзамен


ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ кафедра АиКС

ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ АиКС ____________ Цапко Г.П.

РУКОВОДИТЕЛЬ ООП ____________ доцент Коновалов В.И.

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ ____________ доцент Яковлева Е.А.


2011 г.


^ 1. Цели освоения дисциплины

В результате освоения данной дисциплины магистр приобретает знания, умения и навыки, обеспечивающие достижение целей Ц1, Ц2 и Ц3 основной образовательной программы «Управление в технических системах».

Дисциплина «Автоматизированное проектирование средств и систем управления» нацелена на получение студентами навыков практической разработки и применение моделей, методов и средств автоматизированного проектирования технических систем и средств управления при комплексной компьютеризации этапа проектирования.

^ 2. Место дисциплины в структуре ООП

Дисциплина «Автоматизированное проектирование средств и систем управления» (М2) входит в состав базовой (общепрофессиональной) части профессионального цикла подготовки магистров (ФГОС ВПО по направлению подготовки 220400 Управление в технических системах (квалификация (степень) "магистр") , (утв. приказом Министерства образования и науки РФ от 14 декабря 2009 г. N 726)


Пререквизиты: «Физика», «Математика», «Химия», «Теоретические основы электротехники», «Электроника», «Теория автоматического управления»

Кореквизиты: «Микропроцессорные системы управления».


^ 3. Результаты освоения дисциплины

В результате освоения дисциплины магистры должны обладать компетенциями, непосредственно указанными в ФГОС по направлению 220400, а именно:

  • иметь опыт работы с конкретными системами автоматизированного моделирования и проектирования,

  • владеть навыками разработки математических моделей процессов и объектов управления в среде САПР,

  • владеть навыками разработки и совершенствования методов проектирования средств и систем управления в рамках подсистем САПР,

  • иметь представление о тенденциях и перспективах развития систем информационной поддержки процесса проектирования средств и систем управления.


После изучения данной дисциплины магистры приобретают знания, умения и опыт, соответствующие результатам основной образовательной программы: Р1, Р2, Р3, Р4, Р5, Р7*. Соответствие результатов освоения дисциплины «Автоматизированное проектирование средств и систем управления» формируемым компетенциям ООП представлено в таблице.



Формируемые компетенции в соответствии с ООП*

Результаты освоения дисциплины

З.1.1,

З.2.1,

З.4.1.



В результате освоения дисциплины бакалавр должен знать:

основные принципы функционирования современных интегрированных систем автоматизированного проектирования (САПР); функциональную структуру, принципы организации технического, программного и информационного обеспечения интегрированных САПР; методы моделирования исследуемых процессов и объектов управления; методы автоматизации проектных процедур анализа и синтеза технических систем управления; средства информационной поддержки процесса проектирования технических систем управления;


У.1.1,

У.2.1,

У.3.1,

У.4.1,

У.7.1.

В результате освоения дисциплины бакалавр должен уметь:

выбирать, разрабатывать и модернизировать программное и информационное обеспечения САПР автоматизированного проектирования ; применять современные пакеты прикладного программного обеспечения автоматизированного проектирования; применять технологии автоматизированной разработки, хранения,сопровождения методических и нормативных документов, технической документации; разрабатывать и использовать математические модели исследуемых процессов и объектов управления при информационной поддержке процесса проектирования систем и средств управления; разрабатывать и совершенствовать методы автоматизации проектных процедур анализа и синтеза технических систем управления ; проводить компьютерные исследования объектов и систем управления с применением современных математических методов, технических и программных средств;


В.1.1,

В.2.1, В.2.2, В.3.1,

В.5.1.

В результате освоения дисциплины бакалавр должен владеть:

принципами и методами анализа, синтеза и оптимизации систем и средств автоматизации; навыками работы с современными аппаратными и программными средствами исследования и проектирования систем управления; навыками разработки математических моделей процессов и объектов управления в среде САПР; навыками разработки и совершенствования методов проектирования средств и систем управления в рамках подсистем САПР,




*Расшифровка кодов результатов обучения и формируемых компетенций представлена в Основной образовательной программе подготовки бакалавров по направлению 220400 «Управление в технических системах».


  1. ^ Структура и содержание дисциплины

    1. Структура дисциплины по разделам, формам организации и контроля обучения






Название раздела

Темы

(модули)

Аудиторная работа (час)

СРС

(час)

Итого

Формы текущего контроля и аттестации


Лекции

Практ./ семинар

Лаб. зан.



Инструментальные средства и технологии комплексной автоматизации этапа проектирования средств и систем управления (ССУ).

4

4

10

19


Л-4

Пр-3

Лр-2

Р-10



37

H.-Реферат .

Пр.-Результаты исследования линейной САР.




^ Модели и методы анализа ССУ при автоматизации этапа проектирования.

2

4

10

10


Л-4

Пр-4

Лр-2



26

Пр.-Мат. модели САР для структ. схемы и направленного графа.

Лб.- Результаты решения задачи синтеза импульсной САР В ППП MatLab.




^ Модели синтеза ССУ и верификации проектных решений при автоматизации этапа проектирования

2

4

12

21


Л4

Пр4

Лр-3

ПО-10


39

Пр.-Мат. модели САР, полученные с использованием мет. полином. матриц и мет. пространства состояния САУ.

Лб.- Результаты проектирования ПП в САПР DipTrace.

ПО для интеграции ППП ,САПР DipTrace, Catia, SmarTeam



^ Автоматизация конструкторского и технологического проектирования и испытаний средств и систем управления

2

6

14

25


Л-3

Пр4

Лр-3

ПО-15



47

Пр.-Оптимизация параметров корректирующего устройства линейной САР.

Лб.-Результаты проектирования 3-х мерного изображения ПП в САПР Catia .

ПО для интеграции ППП ,САПР DipTrace, Catia, SmarTeam




Итого

10

18

46

75

149


Экзамен

^ Содержание модулей дисциплины

Модуль 1. Инструментальные средства и технологии комплексной

автоматизации этапа проектирования средств и систем управления (ССУ).

Проблематика автоматизированного проектирования. Постановка задачи автоматизации проектирования ССУ .Системный подход к проектированию ССУ .Структуризация процесса проектирования ССУ. Классификация САПР. Функциональное назначение интегрированных CAE/CAD/CAM-систем при проектировании ССУ . Функциональный и структурный состав интегрированных САПР.

Практическое занятие №1. Создание математической модели линейной САУ в виде ДУ по заданной принципиальной схеме -2 часа.

Практическое занятие №2. Моделирование и определение показателей качеств линейной САУ в ПП MatLab 2 часа.

Лабораторная работа №1. Моделирование и решение задачи синтеза нелинейной САУ в ПП MatLab - 2 часа.

Лабораторная работа № 2. Автоматизация решение задачи синтеза импульсной САУ (8 )

  • Моделирование импульсной САУ в ПП MatLab - 2 часа.

  • Решение задачи синтеза и определение показателей качества

при последовательной коррекции - 2 часа.

  • Решение задачи синтеза и определение показателей качества при параллельной коррекции - 2 часа.

  • Оптимизация периода квантования и параметров корректирующего устройства - 2 часа.

Модуль 2. Модели и методы анализа ССУ при автоматизации этапа

проектирования.

Модельное представление средств и систем управления. Методы формирования моделей ССУ. Методы анализа ССУ в САПР и требования к ним. Алгоритмы и методы анализа статических режимов ССУ в интегрированных САПР. Алгоритмы и методы анализа ССУ во временной области в интегрированных САПР.

Практическое занятие №3. Построение математической модели САУ по структурной схеме- 2 часа

Практическое занятие №4. Построение математической модели САУ по направленному графу - 2 часа.

Лабораторная работа № 2.(Продолжение) Автоматизация решение задачи синтеза импульсной САУ (2 )

  • Моделирование испытаний скорректированной импульсной САУ при различных типовых воздействиях - 2 часа.

Лабораторная работа № 3. Автоматизация на этапах конструкторского и технологического проектирования систем управления (8).

  • Общие сведения о САПР DipTrace. Применение САПР DipTrace на этапах конструкторского и технологического проектирования систем управления - 4 часа.

  • Основные этапы проектирования печатных плат - 2 часа

  • Госты на проектирование печатных плат - 2 часа


Модуль 3. Модели синтеза ССУ и верификации проектных решений при

автоматизации этапа проектирования.

Методы и алгоритмы параметрической оптимизации ССУ в интегрированных САПР. Классификация процедур структурного синтеза технических систем в САПР. Алгоритмы и методы структурного синтеза ССУ в САПР.

Практическое занятие №5. Использование метода полиномиальных матриц для получения

математической модели САУ -2 часа.

Практическое занятие №6. Построение математической модели САУ на основе метода

пространства состояния системы -2 часа.

Лабораторная работа № 3 .(Продолжение). Автоматизация на этапах конструкторского и технологического проектирования систем управления (14).

  • Создание символьного и графического изображений радиоэлементов в графическом редакторе Сhematic the DipTrace . -4 часа

  • Создание библиотеки радиоэлементов -2 часа

  • Создание принципиальной электрической схемы в графическом редакторе Сhematic the DipTrace -4 часа.

  • Трассировка различными трассировщиками печатных проводников на однослойной и двухслойной печатных платах -4 часа.

Модуль 4. Автоматизация конструкторского и технологического

проектирования и испытаний средств и систем управления .

Математическое моделирование ССУ при конструировании. Алгоритмы автоматизации конструкторского проектирования ССУ. Алгоритмы трассировки соединений Контроль полученных конструктивных решений. Автоматизация испытаний ССУ. Испытания как часть процесса проектирования ССУ. Автоматизация испытаний. Обзор современных автоматизированных систем управления испытаниями.

Заключение.

Практическое занятие №7. Автоматизация решение задачи синтеза линейной САУ в ПП MatLab -2 часа.

Практическое занятие №8. Оптимизация параметров корректирующего устройства.

-2 часа.

Практическое занятие №9. Моделирование испытаний скорректированной линейной

САУ различных типовых воздействиях - 2 часа.

Лабораторная работа № 3 .(Продолжение). Автоматизация на этапах конструкторского и технологического проектирования систем управления (2).

  • Оптимизация трасс печатных проводников - 2 часа

Лабораторная работа № 4.Разработка трёхмерного изображения печатной платы

в САПР Catia (12).

  • Общие сведения о САПР Catia. Применение САПР Catia на этап конструкторского проектирования систем управления -4 часа.

  • Создание 3-х мерного изображения ИМС и радиоэлементов - 2 часа

  • Разработка 3-х мерного изображения печатной платы - 4 часа

  • Создание соответствующей документации на результаты проектирования печатной платы - 2 часа.




    1. Распределение компетенций по модулям дисциплины

Распределение по разделам дисциплины планируемых результатов обучения по основной образовательной программе, формируемых в рамках данной дисциплины и указанных в пункте 3.








1

2

3

4



З.1.1

+

+

+

+



З.2.1.




+

+






З.4.1.




+

+






У.1.1.

+

+

+






У.2.1.




+

+






У.3.1.

+

+









У.4.1.




+

+






У.7.1.

+







+



В.1.1.

+

+

+






В.2.1.




+

+






В.2.2.

+







+



В.3.1.

+

+









В.5.1.




+










  1. Образовательные технологии

При освоении дисциплины используются следующие сочетания видов учебной работы с методами и формами активизации познавательной деятельности студентов для достижения запланированных результатов обучения и формирования компетенций.



^ Методы и формы активизации деятельности




Виды учебной деятельности

ЛК

ЛБ

Пр

СРС

Дискуссия

х

х




х

IT-методы




х




х

Командная работа




х




х

Опережающая СРС




х




х

Индивидуальное обучение




х

х

х

Проблемное обучение




х




х

Обучение на основе опыта




х

х

х


Для достижения поставленных целей преподавания дисциплины реализуются следующие средства, способы и организационные мероприятия:

  • ^ Самостоятельная работа при: изучение отдельных разделов лекционного курса, разработке программного обеспечения , изучении САПР, используемых на лабораторных занятиях;

  • использование : Internet-ресурсов, информационных баз, методических разработок, специальной учебной и научной литературы;

  • поиск справочных материалов на лабораторных занятиях с использованием компьютерных технологий.


^ 6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов (CРC)

6.1 Текущая и опережающая СРС, направленная на углубление и закрепление знаний, а также развитие практических умений заключается в:

  • работе студентов с лекционным материалом, поиск и анализ литературы и электронных источников информации по заданной проблеме;

  • выполнении домашних заданий;

  • переводе материалов из тематических информационных ресурсов с иностранных языков;

  • изучении тем, вынесенных на самостоятельную проработку;

  • изучении теоретического материала к лабораторным занятиям;

  • подготовке к защите лабораторных работ;

  • подготовке к экзамену.


6.1.1. Темы, выносимые на самостоятельную проработку:

  1. Функции систем: CAE; CAD; CAM; ERP; SCADA; и систем управления документами и документооборотом в рамках информационной поддержки проектирования ССУ ;

  2. -.Алгоритмы и методы структурного синтеза ССУ в САПР :

Методы математического программирования ;

Методы решения изобретательских задач ;

Методы с неопределенными исходными данными ;

Методы распространения ограничений ;

Переборные методы ;

Генетические алгоритмы.

  1. Алгоритмы трассировки соединений .

  2. Обзор современных автоматизированных систем управления испытаниями-


6.2 Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа

(ТСР) направлена на развитие интеллектуальных умений, комплекса универсальных (общекультурных) и профессиональных компетенций, повышение творческого потенциала магистрантов и заключается в:

  • поиске, анализе, структурировании и презентации информации, анализе научных публикаций по определенной теме исследований;

  • анализе теоретических и справочных материалов по заданной теме, проведении расчетов, составлении заказных спецификаций на требуемые технические средства;

  • выполнении расчетно-графических работ;

  • исследовательской работе и участии в научных студенческих конференциях, семинарах и олимпиадах.


^ 7. Средства текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины (фонд оценочных средств)

Оценка успеваемости студентов осуществляется по результатам:

  • самостоятельного выполнения лабораторных работ;

  • защиты отчетов по лабораторным работам;

  • защиты реферата по предложенной преподавателем теме;

  • демонстрации разработанного программного обеспечения;

  • экзамена во втором семестре (для выявления знания и понимания теоретического материала дисциплины).


^ 7.1. Требования к содержанию экзаменационных билетов

Экзаменационные билеты включают в себя два теоретических вопроса и практическое задание.

7.2. Пример экзаменационного билета

  1. Особенности систем автоматического управления как объектов проектирования. Особенности проектирования САУ.

  2. . Использование координатной сетки при проектировании печатных плат.

  3. Задача

^ Задача №11


Автоматизированное проектирование

средств и систем управления

ИК, каф. АиКС

Специальность: «Управление в технических системах»

Квалификация : магистр


Для данной схемы :

Составить математическую модель для ввода в компьютер


Билет составила Е.М.Яковлева


^ 8. Учебно-методическое и информационное обеспечение модуля (дисциплины)

Основная литература

  1. Сольницев, Р. И. Автоматизация проектирования систем автомати-

ческого управления : учебник / Р. И. Сольницев. – М. : Высшая школа, 1991.− 335 с.

  1. Автоматизированное проектирование средств и систем управления:курс лекций / Е. Е. Носкова, Д. В. Капулин, Ю. В. Краснобаев,

С. В. Ченцов. – Красноярск : ИПК СФУ, 2009. – 272 с.

  1. . Зарубин, В. С. Математическое моделирование в технике : учебник для вузов / В. С. Зарубин ; под ред. В. С. Зарубина, А. П. Крищенко. – М.:Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001. − 496 с.

  2. . Норенков, И. П. Информационная поддержка наукоемких изделий.

CALS-технологии / И. П. Норенков, П. К. Кузьмик. − М. : Изд-во МГТУ, 2002. − 320 с.

  1. Норенков, И. П. Основы автоматизированного проектирования :

учебник / И. П. Норенков. – М. : Изд-во МГТУ, 2002. – 360 с.

  1. Ли, К. Основы САПР (CAD/CAM/CAE) : Т. 1 / К. Ли. – СПб. : Пи-

тер, 2004. − 560 с.

  1. Рождественский, Д. А. Автоматизация проектирования систем

и средств управления : Т. 1 : учеб. пособие / Д. А. Рождественский. – Томск: Том. межвуз. центр дистанц. образования, 2004. – 167 с.

  1. Рождественский, Д. А. Автоматизация проектирования систем и

средств управления : Т. 2 : учеб. пособие / Д. А. Рождественский. – Томск Том. межвуз. центр дистанц. образования, 2004. – 131 с.^ БНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

  1. Дьяконов, В. П. MATLAB 6.5 SP1/7/7 SP1/7 SP2 + Simulink 5/6. Ин-

струменты искусственного интеллекта и биоинформатики / В. П. Дьяконов,В. В. Круглов. − М. : Солон-Пресс, 2006. – 456 с.

  1. Дьяконов, В. П. Matlab. Анализ, идентификация и моделирование систем. Специальный справочник / В. П. Дьяконов. −СПб. : Питер. 2002. –370 с.

  2. 16. Кофанов, Ю. Н. Автоматизация проектирования РЭС. Топологическое проектирование печатных плат : учеб. пособие / Ю. Н. Кофанов, А. В. Сарафанов, С. И. Трегубов. − Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2000. − 215 с.

Дополнительная

  1. Одинцов, И. О. Профессиональное программирование. Системный подход / И. О.Одинцов. СПб .: БХВ-Петербург, 2002. − 512 с.

  2. Орлов, С. А. Технологии разработки программного обеспечения : учебник / С. А. Орлов. СПб. : Питер, 2002. − 464 с.

^ 4. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ


Интернет-ресурсы:

  1. Методическое пособие по проектированию печатных плат в САПР diptrace . Яковлева Е.М., Ляхов П.В. Доступ: http://portal.tpu.ru:7777/SHARED/y/YAKOVLEVAEM/Study/APCU/Tab3/metodDipTrace.pdf

  2. Методические указания и задания на создание принципиальных электрических схем приемных и передающих устройств системы передачи информации и проектирование для них печатных плат САПР DipTrace. Яковлева Е.М., Пшеничникова М.В. Доступ:

http://portal.tpu.ru:7777/SHARED/y/YAKOVLEVAEM/Study/APCU/Tab3/metod2.pdf

  1. Методические указания для проектирования печатных плат в САПР CATIA . Яковлева Е.М. Доступ: http://portal.tpu.ru:7777/SHARED/y/YAKOVLEVAEM/Study/APCU/Tab3/metod1.pdf

^ 9. Материально-техническое обеспечение дисциплины

  1. Учебный класс по CALS технологиям.

  2. САПР САПР DipTrace .

  3. САПР САПР DipTrace.

  4. САПР SmarTeam/

  5. ППП MatLab.



Рабочая программа составлена на основе учебного плана и ФГОС ВПО по направлению подготовки 220400 Управление в технических системах (квалификация (степень) "магистр") , (утв. приказом Министерства образования и науки РФ от 14 декабря 2009 г. N 726)


Автор: Яковлева Е.М.

Программа одобрена на заседании кафедры АиКС ИК


(протокол № ____ от «___» _______ 2011 г.).




Скачать 203,12 Kb.
оставить комментарий
Дата26.09.2012
Размер203,12 Kb.
ТипРабочая программа, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх