Рабочая программа по дисциплине б 3 «Программное обеспечение инженерных и научных исследований»


Скачать 372.72 Kb.
Название Рабочая программа по дисциплине б 3 «Программное обеспечение инженерных и научных исследований»
страница 1/4
Тип Рабочая программа
rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Рабочая программа
  1   2   3   4


Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Саратовский государственный технический университет
имени Гагарина Ю.А.»
Кафедра «Автоматизация, управление, мехатроника»
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

по дисциплине

Б.1.3.7.1. «Программное обеспечение инженерных и научных
исследований»

направления подготовки

15.03.06 «Мехатроника и робототехника»

Профиль «Интеллектуальная робототехника»

(для дисциплин, реализуемых в рамках профиля)

форма обучения – очная

курс – 3

семестр – 5

зачетных единиц – 2

часов в неделю – 2

всего часов – 72

в том числе:

лекции – 18

коллоквиумы - нет

практические занятия – 18

лабораторные занятия – нет

самостоятельная работа –36

зачет – 5 семестр

экзамен – нет

РГР – нет

курсовая работа – нет

курсовой проект – нет

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры

« » _____________ 2016 года, протокол №

Зав. кафедрой _____________/ Храмов А.Е. /

Рабочая программа утверждена на заседании

УМКС/УМКН

« » _____________ 2016 года, протокол № _

Председатель УМКС/УМКН _______/ Храмов А.Е. /
Саратов 2016

1. Цели и задачи дисциплины.

Целью освоения дисциплины «Программное обеспечение инженерных и научных исследований» является формирование компетенций и навыков применения современной микропроцессорной и микроконтроллерной техники в профессиональной деятельности инженера.

Задачи изучения дисциплины:

  • задачи проектирования систем управления, базовые структуры и типовые схемы робототехнических систем;

  • последовательность и основные принципы проектирования СУ РТК, методику выбора и сравнительного анализа компонентов РТС;

  • выбор управляющих структур, анализ измерительных и исполнительных устройств с целью выбора структуры УСО;

  • выбор микропроцессорных средств реализации, программная и аппаратная реализация алгоритмов управления РТК и их тестирование;


2. Место дисциплины в структуре ООП ВО

Изучение данной дисциплины предшествует наряду с общеобразовательными и общеинженерными дисциплинами изучение курсов «Информатика», «Электронные устройства мехатронных и робототехнических систем», «Методы и средства распознавания образов», «Основы автоматизированнаго проектирования роботов» и «Системы технического зрения робототехнических комплексов».

Компетенции, сформированные при изучении данной дисциплины, могут быть полезны для выполнения Выпускной Квалификационной Работы.

Широкий круг рассматриваемых вопросов и большой объем материала являются основными трудностями при изучении данной дисциплины. В связи с этим успешное освоение курса возможно только при условии регулярной самостоятельной работы с литературой и творческого отношения к выполнению практических работ данного курса.
3. Требования к результатам освоения дисциплины

Изучение дисциплины направлено на формирование следующих компетенций:

ПК-6 - способностью проводить вычислительные эксперименты с использованием стандартных программных пакетов с целью исследования математических моделей мехатронных и робототехнических систем.

Знает: обобщенную структуру системы управления РТК; организацию структур устройств связи с объектом УСО; порядок определения требуемых параметров вычислительных средств для конкретной СУ РТК: разрядность представления информации в различных форматах, быстродействие, объемы постоянной, оперативной и внешней памяти; выбор вычислительных средств при однопроцессорной организация СУ РТК; этапы проектирования системы управления РТК; процедуру проектирования устройств сопряжения: методы подключения устройств сопряжения, сравнение методов подключения устройств сопряжения; построение селекторов адреса; внешние интерфейсы: Centronics: RS-232C: RS-485. USB и др.;

Умеет: разрабатывать, внедрять и эксплуатировать автоматические и автоматизированные робототехнические устройства и системы, использующие разнообразную вычислительную технику; использовать современные вычислительные машины и системы для выполнения вычислительных работ при научно-технических расчетах.

Владеет: разработкой, внедрением и эксплуатацией автоматических и автоматизированных робототехнических устройства и системы, использующие разнообразную вычислительную технику; использовать современные вычислительные машины и системы для выполнения вычислительных работ при научно-технических расчетах.

ПК-9 - способностью участвовать в качестве исполнителя в научно-исследовательских разработках новых робототехнических и мехатронных систем.

Знает: обобщенную структуру системы управления РТК; организацию структур устройств связи с объектом УСО; порядок определения требуемых параметров вычислительных средств для конкретной СУ РТК: разрядность представления информации в различных форматах, быстродействие, объемы постоянной, оперативной и внешней памяти; выбор вычислительных средств при однопроцессорной организация СУ РТК; этапы проектирования системы управления РТК; процедуру проектирования устройств сопряжения: методы подключения устройств сопряжения, сравнение методов подключения устройств сопряжения; построение селекторов адреса; внешние интерфейсы: Centronics: RS-232C: RS-485. USB и др.;

Умеет: разрабатывать, внедрять и эксплуатировать автоматические и автоматизированные робототехнические устройства и системы, использующие разнообразную вычислительную технику; использовать современные вычислительные машины и системы для выполнения вычислительных работ при научно-технических расчетах.

Владеет: разработкой, внедрением и эксплуатацией автоматических и автоматизированных робототехнических устройства и системы, использующие разнообразную вычислительную технику; использовать современные вычислительные машины и системы для выполнения вычислительных работ при научно-технических расчетах.
4. Распределение трудоёмкости (час.) дисциплины по темам и видам занятий.

№

мо-ду-

ля
№

неде-ли
№ те-мы
Наименование темы
Часы












Всего
Лек-ции
Лабораторные
Прак-тичес-кие
СРС

1
2
3
4
5
6
7
8
9

1
1
1
Структура системы управления РТК Современные структуры микропроцессорных систем управления ПР и РТК.
16
3



4
9

1
2, 3
2
Решение траекторных задач в системах ЧПУ
28
6



8
14

1
4
3
Точность реализации алгоритма управления
17
2



4
11

1
5
4
Выбор управляющей микро-ЭВМ
18
2



4
12

1
6
5
Проектирование микропроцессорной системы управления .
16
4



4
8

1
7, 8
6
Проектирование устройств сопряжения
28
4



6
18

1
9
7
Микроконтроллеры: структуры, характеристики, системы команд, среда программирования.
21
6



6
9

Итого:



144
27



36
81


5. Содержание лекционного курса

№

темы
Всего

часов
№

лекции
Тема лекции. Вопросы, отрабатываемые на лекции
Учебно-методическое обеспечение

1
2
3
4
5

1
3
1
Устройство связи с объектом. Выбор УСО: подсистема аналогового ввода-вывода, подсистема цифрового ввода-вывода. Структуры УСО: централизованная и децентрализованная. Активные и пассивные УСО.
1, 2,3,4, 6, 7,8,9,10, 11, 13

2
1
2
Система управления промышленного робота «Электроника НЦ»: состав, методы сопряжения датчиков и исполнительных устройств. Многопроцессорная система управления ПР РМ-01 СФЕРА-36.
5, 11, 13,15

2
1
3
Интерполяция по методу оценочной функции: линейная, круговая. Интерполяция эллипсов, гипербол и парабол по оценочной функции
1, 2,3,4, 6, 7,8,9,10, 11, 13

2
2
4
Интерполяция по принципу цифровых дифференциальных анализаторов: линейная и круговая интерполяция.
5, 11, 13

2
2
5
Точность представления чисел. Точность представления информации. Классификация ошибок вычислительных устройств: матожидание, среднеквадратичная, максимально-вероятная, практически-предельная. Ошибки округления: симметричного и усечения. Инструментальные, методические и трансформированные ошибки.
5, 11, 13

3
2
6
Выбор разрядности управляющей микро-ЭВМ. Разрядность представления информации в форматах с фиксированной и плавающей запятой. Разрядность арифметического устройства. Масштабирование переменных в управляющей микро-ЭВМ.
1, 2,3,4, 6, 7,8,9,10, 11, 13

4
2
7
Определение объема вычислительной работы: метод аналогий, аналитический, моделирования. Определение требуемого быстродействия решения задачи. Определение объема памяти: постоянной (ПЗУ), оперативной (ОЗУ) и внешней (ВЗУ).
1, 2,3,4, 6, 7,8,9,10, 11, 13

5
2
8
Однопроцессорная организация СУ РТК. Выбор аппаратурных операторов. Этапы проектирования СУ РТК.
1, 2,3,4, 6, 7,8,9,10, 11, 13

5
2
9
Методы подключений устройств сопряжений к персональному компьютеру РС. Системная магистраль ISA.
5, 11, 13

6
2
10
Микроконтроллеры: история возникновения, основные производители. Определение МК, отличительные особенности.
1, 2,3,4, 6, 7,8,9,10, 11, 13

6
2
11
МК PIC: структурная схема, основные характеристики, Организация памяти программ; Организация памяти данных
5, 11, 13

7
2
12
Основные группы регистров специального назначения; Регистр STATUS: назначение битов; Косвенная адресация, регистры INDF и FSR; Регистры PCLATH и PCL
1, 2,3,4, 6, 7,8,9,10, 11, 13

7
2
13
Режимы тактового генератора. Схема тактового генератора в режимах XT, LP и HS. Настройка внутреннего RC-генератора. Схемы внешних генераторов: с параллельным и последовательным резонансом. Внешний RC-генератор.
5, 11, 13

7
2
14
Система команд: основные группы. Форматы основных групп их состав. Пример полного описания команды. 6. Порты ввода/вывода: регистры PORTA, TRISA. Порты ввода/вывода: структурные схемы выводов.
1, 2,3,4, 6, 7,8,9,10, 11, 13

всего
27










6. Содержание коллоквиумов

Не предусмотрены учебным планом
7. Перечень практических занятий.

№

темы
Всего

часов
№

занятия
Тема практического занятия. Задания, вопросы, отрабатываемые на практическом занятии
Учебно-методическое обеспечение

1
2
3
4
5

1
4
1,2
Система управления промышленного робота «Электроника НЦ»: состав, методы сопряжения датчиков и исполнительных устройств. Многопроцессорная система управления ПР РМ-01 СФЕРА-36.
1, 2,3,4, 6, 7,8,9,10, 11, 13

2
4
3,4
Интерполяция по методу оценочной функции: линейная, круговая. Интерполяция эллипсов, гипербол и парабол по оценочной функции.
5, 11, 13

2
4
5,6
Интерполяция по принципу цифровых дифференциальных анализаторов: линейная и круговая интерполяция.
1, 2,3,4, 6, 7,8,9,10, 11, 13

3
2
7
Микропроцессорный комплекс К1810.Структура ЦП ВМ86: блок выполнения команд, устройство связи с интерфейсом, конвейер команд.
5, 11, 13

3
2
8
Функционирование МП-системы в минимальном и максимальном режимах. Однопроцессорная структура.
1, 2,3,4, 6, 7,8,9,10, 11, 13

4
2
9
Организация шин системной магистрали. Буферные регистры ИР82. ИР83; шинные формирователи ВА86, ВА87.
5, 11, 13

4
2
10
Контроллер системной шины ВГ88: структура, назначение.
1, 2,3,4, 6, 7,8,9,10, 11, 13

5
2
11
Системный генератор ГФ84. Арбитр шин ВБ89.
5, 11, 13

5
2
12
Методы подключений устройств сопряжений к персональному компьютеру РС. Системная магистраль ISA. Циклы магистрали ISA. Буферирование сигналов магистрали ISA
1, 2,3,4, 6, 7,8,9,10, 11, 13

6
2
13
Методы построения селекторов адреса. Формирование внутренних стробирующих сигналов.
5, 11, 13

6
4
14,15
Байтовый параллельный интерфейс Centronics: состав шин, временная диаграмма обмена, разработка устройств для сопряжения.
1, 2,3,4, 6, 7,8,9,10, 11, 13

7
6
16-18
Последовательный интерфейс RS-232C: состав шин, временная диаграмма обмена, разработка устройств для сопряжения.
5, 11, 13

всего
36










8. Перечень лабораторных работ.

Не предусмотрены учебным планом
9. Задания для самостоятельной работы студентов

№

темы
Всего

Часов
Вопросы для самостоятельного изучения (задания)
Учебно-методическое обеспечение

1
2
3
4

1
9
Система управления промышленного робота «Электроника НЦ»: состав, методы сопряжения датчиков и исполнительных устройств. Многопроцессорная система управления ПР РМ-01 СФЕРА-36.
1,2,3,4,5,6,8, 9, 10,13

2
7
Интерполяция по методу оценочной функции: линейная, круговая. Интерполяция эллипсов, гипербол и парабол по оценочной функции.
1,2,3,4,5,6,8, 9, 10,13

2
7
Интерполяция по принципу цифровых дифференциальных анализаторов: линейная и круговая интерполяция.
1,2,3,4,5,6,8, 9, 10,13

3
6
Микропроцессорный комплекс К1810.Структура ЦП ВМ86: блок выполнения команд, устройство связи с интерфейсом, конвейер команд.
1,2,3,4,5,6,8, 9, 10,13

3
5
Функционирование МП-системы в минимальном и максимальном режимах. Однопроцессорная структура.
1,2,3,4,5,6,8, 9, 10,13

4
6
Организация шин системной магистрали. Буферные регистры ИР82. ИР83; шинные формирователи ВА86, ВА87.
1,2,3,4,5,6,8, 9, 10,13

4
6
Контроллер системной шины ВГ88: структура, назначение.
1,2,3,4,5,6,8, 9, 10,13

5
8
Этапы выбора управляющей микро-ЭВМ: по разрядности, по быстродействию, по наличию УСО, по энергопотреблению, по стоимости.
1,2,3,4,5,6,8, 9, 10,13

6
9
Методы подключений устройств сопряжений к персональному компьютеру РС. Системная магистраль ISA. Циклы магистрали ISA. Буферирование сигналов магистрали ISA
1,2,3,4,5,6,8, 9, 10,13

6
9
Методы построения селекторов адреса. Формирование внутренних стробирующих сигналов.
1,2,3,4,5,6,8, 9, 10,13

7
9
Байтовый параллельный интерфейс Centronics: состав шин, временная диаграмма обмена, разработка устройств для сопряжения. Последовательный интерфейс RS-232C: состав шин, временная диаграмма обмена, разработка устройств для сопряжения.
1,2,3,4,5,6,8, 9, 10,13

всего
81






Методические указания по самостоятельному изучению отдельных разделов дисциплины приведены в соответствующем разделе ИОС.
Индивидуальная самостоятельная работа № 1

Тема: «Методы решения траекторных задач в системах ЧПУ »

Задание:

  1. Разработать граф-схему алгоритма заданного способа интерполяции.

  2. Разработать программу реализации алгоритма в среде МатЛаб.

  3. Форма и размеры реализуемого контура выбирается самостоятельно и произвольно.

  4. Сокращения используемые в методах взяты из книги: Байков В.Д., Вашкевич С.Н. Решение траекторных задач в микропроцессорных системах ЧПУ / Под ред. Смолова. – Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1986, - 106 с.




Вариант:
Метод реализации траектории

1
Кусочно-линейная интерполяция (Л1)

2
Кусочно-линейная интерполяция (Л2)

3
Круговая интерполяция (К1)

4
Круговая интерполяция (К2)

5
Линейная интерполяция по ЦДА

6
Круговая интерполяция по ЦДА

7
Круговая интерполяция по Волдеру

8
Круговая интерполяция по таблично-алгоритмическому методу

9
Таблично-итерационный метод (Т1)

10
Таблично-итерационный метод (Т2)

11
Расчет эквидистанты методом Волдера

12
Расчет эквидистанты методом оценочной функции
  1   2   3   4

Похожие:

Рабочая программа по дисциплине б 3 «Программное обеспечение инженерных и научных исследований» icon Программа дисциплины разработана на основе государственного общеобязательного...
Госо рк 04. 019-2008 для специальности 050704 – “Вычислительная техника и программное обеспечение” и типовой программы утвержденной...
 Рабочая программа по дисциплине б 3 «Программное обеспечение инженерных и научных исследований» icon Рабочая программа по дисциплине «Системное и прикладное программное...
Рабочая пpогpамма составлена на основе на основании на основании решения кафедры «Вычислительная техника» Ульяновского государственного...
Рабочая программа по дисциплине б 3 «Программное обеспечение инженерных и научных исследований» icon Программа дисциплины «Методы научных исследований в менеджменте»
Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки/ специальности...
 Рабочая программа по дисциплине б 3 «Программное обеспечение инженерных и научных исследований» icon Методические указания по дисциплине “Базы данных и субд”
Методические указания предназначены для студентов специальностей 230105 «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных...
Рабочая программа по дисциплине б 3 «Программное обеспечение инженерных и научных исследований» icon Методические указания по дисциплине “Системы управления базами данных”
Методические указания предназначены для студентов специальностей 230105 «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных...
 Рабочая программа по дисциплине б 3 «Программное обеспечение инженерных и научных исследований» icon Руководство пользователя (на русском языке) 1 шт
Предустановленное и настроенное программное обеспечение 1 шт. (программа установки драйверов и программное обеспечение для создания...
Рабочая программа по дисциплине б 3 «Программное обеспечение инженерных и научных исследований» icon Рабочая программа по дисциплине фтд. 01 Документальное обеспечение строительных работ
Рабочая программа составлена на основании гос впо специальности (направления) 260601. 65 Машины и аппараты пищевых производств и...
 Рабочая программа по дисциплине б 3 «Программное обеспечение инженерных и научных исследований» icon Учебное пособие по дисциплине «Основы научных исследований»
Рабочая программа по дисциплине б 3 «Программное обеспечение инженерных и научных исследований» icon Коновалов В. М. К64 Пособие к выполнению лабораторных работ по дисциплине...
К64 Пособие к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Прикладное программное обеспечение». Выпуск М.: Мгту га, 2002 г. 36 с
 Рабочая программа по дисциплине б 3 «Программное обеспечение инженерных и научных исследований» icon Программа фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2008 2012 годы
Основание для разработки Программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук, цели, задачи и основные принципы...
Рабочая программа по дисциплине б 3 «Программное обеспечение инженерных и научных исследований» icon Введение в системное программное обеспечение. Вопросы: Классификация программного обеспечения
Выделим еще один класс (скорее группу) программ специальное программное обеспечение информационных и управляющих систем
 Рабочая программа по дисциплине б 3 «Программное обеспечение инженерных и научных исследований» icon Рабочая программа для студентов направления подготовки 44. 03. 01 Педагогическое образование
Содержание: умк по дисциплине Методология и методы психолого-педагогических исследований
Рабочая программа по дисциплине б 3 «Программное обеспечение инженерных и научных исследований» icon Расчетов за услуги связи «Fastcom» версия 12 Руководство системного...
Бпо – Базовое программное обеспечение программное обеспечение фирмы oracle, необходимое для функционирования ппо
 Рабочая программа по дисциплине б 3 «Программное обеспечение инженерных и научных исследований» icon Методические рекомендации по проведению практических занятий по дисциплине...
Методическая разработка предназначена для использования студентами специальности: 230105 «Программное обеспечение вычислительной...
Рабочая программа по дисциплине б 3 «Программное обеспечение инженерных и научных исследований» icon Вестник мгли язык. Культура. Образование. Выпуск №1 2015 г
Материалы могу быть предоставлены к публикации в форме научных статей, обзорных научных материалов, научных сообщений, библиографических...
 Рабочая программа по дисциплине б 3 «Программное обеспечение инженерных и научных исследований» icon Рабочая программа учебной дисциплины дополнительные главы информатики...
Цель учебных занятий – совершенствование практических навыков программирования на языках matlab, fortran, idl, необходимых при проведении...

Руководство, инструкция по применению



При копировании материала укажите ссылку © 2024
контакты
rykovodstvo.ru

Главная

Руководство
ремонт

Руководство
эксплуатация

Инструкция по
эксплуатации

руководство
пользователя

Инструкция по охране труда
Инструкция по пожарной безопасности
bizerba bc ii 800 инструкция
Инструкция «Стопсептикум»
"Индибак софт" инструкция по применению
Руководство автомобиля
Техническое руководство


Руководство разное





Поиск