Програма навчальної дисципліни «контроль І діагностика складних систем» за кредитово-модульною системою Київ 2008
| Вид материала | Документы |
- Робоча навчальна програма навчальної дисципліни " Надійність та діагностика технічних, 450.74kb.
- Робоча навчальна програма з дисципліни "Програмне забезпечення процесів моделювання, 462.53kb.
- Робоча навчальна програма навчальної дисципліни " Основи систем автоматизованого проектування, 502.07kb.
- Робоча навчальна програма навчальної дисципліни " Мікропроцесорна техніка" (за кредитно-модульною, 359.59kb.
- Робоча навчальна програма навчальної дисципліни "Теоретичні основи електротехніки", 454.45kb.
- Робоча навчальна програма навчальної дисципліни «Основи охорони праці» (за кредитно-модульною, 392.66kb.
- Робоча навчальна програма навчальної дисципліни "Електричні мережі" (за кредитно модульною, 662.27kb.
- Робоча навчальна програма навчальної дисципліни " Вища математика " (за кредитно-модульною, 1191.65kb.
- Робоча навчальна програма навчальної дисципліни " Волоконно-оптичні лінії" (за кредитно-модульною, 380.1kb.
- Робоча навчальна програма навчальної дисципліни " Електротехнологічні установки, 391.78kb.
МІНІСТЕРСТВО ТРАНСПОРТУ ТА ЗВ’ЯЗКУ УКРАЇНІ
ДЕРЖАВНІЙ ЕКОНОМІКО-ТЕХНОЛОГІЧНІЙ УНІВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТУ
Факультет „Інфраструктура рухомого складу залізничного транспорту”
Кафедра „Інформаційні системи і технології”
«ЗАТВЕРДЖУЮ»
В.о.ректора
___________________ Колесникова н.М.
____________________________2008 р.
Програма навчальної дисципліни
«КОНТРОЛЬ І ДІАГНОСТИКА СКЛАДНИХ СИСТЕМ»
за кредитово-модульною системою
Київ 2008
“ Контроль і діагностика складних систем”// Програма навчальної дисципліни. - ДЕТУТ, 2008 -____с.
Розробник, Бондаренко Віктор Євгенович, кандидат технічних наук, доцент кафедри Інформаційні системи і технології Київського університету економіки і технологій транспорту.
Рецензенти: 1. Марушко Іван Олексійовіч, кандидат фізико-математичних наук, доцент кафедри Інформаційні системи і технології Київського університету економіки і технологій транспорту.
2. Мараховський Леонід Федорович, доктор технічних наук, професор Київського університету туризму, економіки і має рацію.
Затверджено вченою радою Детут
протокол №___ від_______ . 2008 __р.
ДЕТУТ, 2008
СТРУКТУРА ПРОГРАМІ НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ
“Контроль і діагностика складних систем”
ОПИС ПРЕДМЕТУ НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ
Предметом вивчення дисципліни “Контроль і діагностика складних систем” є методи побудови алгоритмів обчислювальних процесів і методи їх програмної реалізації.
| Курс: підготовка (бакалаврів, спеціалістів або магістрів) | Напрям, спеціальність, освітньо-кваліфікаційний рівень | Характеристика навчальної дисципліни |
| 1 | 2 | 3 |
| Кількість кредитів, відповідних Естs: 2,3 Модулів: 1 (реферат, курсова робота). Змістовних модулів: 3. Загальна кількість годин: 92,7 годин. Тижневих годин: 3 години. | Шифр та назва напряму 6.050202 «Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології» Шифр та назва галузі знань 0502 „Автоматика та управління” Освітньо-кваліфікаційній рівень - бакалавр | Обов'язкова . Рік підготовки: 1 Семестр: 1 Лекції (теоретична підготовка): 34 години. Семінарі: лабораторні: 34 годин. Самостійна робота: –не запланована навчальним планом Індивідуальна робота –не запланована навчальним планом Вигляд контролю: ( екзамен ) |
- МЕТА І ЗАВДАННЯ ДИСЦИПЛІНИ
“КОНТРОЛЬ І ДІАГНОСТИКА СКЛАДНИХ СИСТЕМ”
1.1. Метою вивчення дисципліни “Контроль і діагностика складних систем” є вивчення сучасних методів і алгоритмів контролю і технічної діагностики - основні завдання автоматизації діагностування; моделі об'єктів діагностування і несправностей; алгоритми діагностування: тести; моделювання об'єктів; апаратура систем діагностування; сигнатурний аналіз; системи автоматизації діагностування РЕА.
- Завданням вивчення курсу є теоретична та практична підготовка майбутніх фахівців з таких питань:
- Методи діагностики складних систем;
- Методи підвищення надійності систем;
- Методи контролю роботи складних систем;
В результаті вивчення дисципліни студенти винні:
мати уявлення:
- про основні методи контролю і діагностики, методи побудови тестопридатних систем;
знати і уміти використовувати:
- основні вимоги і критерії якості засобів контролю і діагностики;
- основні алгоритми і методи побудови засобів контролю і діагностики;
мати навики
- проектування засобів контролю і діагностики.
ПРОГРАМА
Вступ
Програму вивчення нормативної дисципліни “Контроль і діагностика складних систем” складено відповідно до місця та значення дисципліни за структурно-логічною схемою, передбаченою освітньо-професійною програмою бакалавра з напряму підготовки 6.050202 «Автоматізація та комп’ютерно-інтегровані технології". Вона охоплює всі змістові модулі, визначені анотацією для мінімальної кількості годин, передбачених стандартом.
Міждисциплінарні зв'язки:
а) Використовуються знання з дисципліни „Комп’ютерна техніка і організація обчислювальних робіт”, „Віща математика”, “Теорія імовірностей і математична статистика”.
б) Використовуються знання шкільного курсу дисципліни “Інформатика”.
в) Навчальна дисципліна забезпечує базову підготовку студентів в області розв’язування завдань на ПЕОМ з використанням різноманітних алгоритмів і їх реалізацією у сучасних мовах програмування.
Програма дисципліни “Контроль і діагностика складних систем” складається з таких розділів:
- Мета та завдання курсу.
- Зміст курсу.
- Список рекомендованої літератури.
СТРУКТУРА ЗАЛІКОВОГО КРЕДИТУ КУРСУ
| Назва тими | Кількість годин, відведених на: | ||||
| | Лекції | Лабораторні та практичні заняття | Консультації | Самостійна робота | Усього годин |
| МОДУЛЬ 1 =2,3 кредити ( 92,7 год.) | |||||
| Змістовний модуль 1. Системі і їх діагностика | |||||
| Тема 1.1. Основі теорії систем. Поняття системи. Типи систем. Компоненти і елементи систем. Поняття відмови і несправності. | 2 | 2 | | | 4 |
| Тема 1.2. Показники і характеристики технічного діагностування (контроль технічного стану). Мета і склад контролю і діагностики. Класифікація методів контролю і діагностування. Класифікація засобів контролю і діагностування. Технічні вимоги до систем контролю. Методичні і інформаційні основи технічного діагностування.Технічна діагностика. Об'єкт технічного діагностування. Технічний стан об'єкту. Контроль технічного стану, його основні поняття і визначення. Контроль функціонування: прогнозування технічного стану. Технічний діагноз. Види засобів технічного діагностування. Економічні аспекти створення, впровадження і застосування технічної інформації для оцінки технічного стану об'єкту; обмін інформацією. Схема організації контролю стану устаткування і діагностики Процеси пошкодження і зносу. Дефекти устаткування і їх ознаки. Засоби і методи контролю стану устаткування. Обстеження устаткування під час ревізій. Контроль устаткування під час роботи. Вимоги до системам контролю і діагностики. Постановка діагнозу при визначенні стану устаткування. Ухвалення рішення про подальшу експлуатацію. | 4 | 4 | | | 8 |
| Тема 1.3. Теорія розпізнавання образів як фундамент рішення задачі діагностики. Метод діагностування заснований на застосування формули Байеса. Послідовний аналіз Вальда. Метод потенційних функцій і розділяючих поверхонь. Використання теорії інформації для діагностики систем. | 4 | 4 | | | 8 |
| Тема 1.4. Основи теорії експлуатації систем (продукції). Основні характеристики процесу експлуатації. Стратегії технічного обслуговування продукції: по напрацюванню; календарний метод; по фактичному стану. Особливості експлуатації систем. Ефективність технічного обслуговування продукції. Управління технічним станом продукції при різних стратегіях технічного обслуговування. Діагностика технічного стану. Методи відшукання відмов. Збір і аналіз інформації про відмови. Доопрацювання продукції, що випускається. | 2 | 2 | | | 4 |
| Тема 1.5. Випробування систем (продукції). Контроль технічних характеристик систем в процесі розробки і виробництва. Сертифікаційні випробування продукції. Правила проведення сертифікаційних випробувань. Випробування і сертифікація систем. | 2 | 2 | | | 4 |
| Тема 1.5. Вимірювання характеристик систем ( продукції). Засоби вимірювань і вимірювальні модулі, сумісні із засобами обчислювальної техніки, їх склад, технічні і метрологічні характеристики. Методи оцінки точності і достовірності результатів контролю і діагностики. Показники ефективності контролю. Показники ефективності контролю. | 2 | 2 | | | 4 |
| Усього по заліковому кредиту | 16 | 16 | | | 32 |
| Змістовний модуль 2. Теорія надійності | |||||
| Тема 2.1. Основи теорії надійності. Поняття відмови, несправності, збоїв. Види відмов, їх характеристики. Основні параметри надійності. Надійність систем. Методики розрахунку надійності. Методи підвищення надійності. Основні розподіли, використовувані в теорії надійності і сфери їх застосування. Методологія забезпечення показників надійності при розробці продукції Методи розрахунку надійності продукції за показниками надійності її елементів. | 6 | 6 | | | 12 |
| Тема 2.2. Моделі систем діагностування. Моделі об'єктів діагностування. Функціональна модель і її використання для визначення відмов. Логічна модель і її використання для визначення відмов. Поняття логічної моделі. Вимоги до функціональної схеми для формування її логічної моделі. Способи визначення контрольних крапок для вимірювання сигналів при пошуку несправності. Питання побудови систем контролю. Застосування і типи логічних аналізаторів. Поняття про аналізатор логічних станів і аналізатор тимчасових діаграм. Методи запуску логічного аналізатора. | 2 | 2 | | | 4 |
| Усього по заліковому кредиту | 8 | 20 | | | 28 |
| Змістовний модуль 3. Діагностика обчислювальний пристроїв і програмного забезпечення. | |||||
| Тема 3.1. Діагностика обчислювальних пристроїв. Основні поняття і види тестів. Класифікація тестів. Синтетичні тести. Особливості організації тестування. Використовувані технічні і програмні засоби. Контроль обчислювальних пристроїв. Типи тестів обчислювальних пристроїв. Контроль оперативних пристроїв, що запам'ятовують. Типи тестів пристроїв, що запам'ятовують. Контроль і тестування дискових пристроїв, що запам'ятовують. Контроль і тестування периферійних пристроїв. Тестування обчислювальних мереж. Структура і технічні характеристики систем внутрішньосхемного діагностування. | 2 | 2 | | | 4 |
| Тема 3.2. Технічні засоби діагностування ЕОМ. Внутрішньосхемний емулятор. Метод внутрішньої емуляції. Пошук несправностей в мікропроцесорних системах. Можливості емулятора і склад програмних засобів. | 2 | 2 | | | 4 |
| Тема 3.3. Вбудовані засоби автоматичного діагностування. Самоконтроль і самодіагностика. Методи побудови самоперевіряємих схем контролю. Приклади самоперевіряємих схем. | 2 | 2 | | | 4 |
| Тема 3.4. Засобі і технології діагностики програмного забезпечення ПЕОМ. Процес швидкого тестування. Поняття про технологію швидкого тестування. Аналіз вимог і тестування. Планування випробувань. Проектування і розробка тестів. Системні випробування. Питання об'єднання процесів тестування і кадрового забезпечення. Технології швидкого тестування і ради. Введення в технології тестування. Сумісна розробка вимог до впровадження. Технології статичного тестування. Технології динамічного тестування. Розробка і використання показників тестування - моделювання і прогнозування помилок. | 4 | 4 | | | 8 |
| Усього по заліковому кредиту | 10 | | | | 10 |
| УСЬОГО ПО МОДУЛЮ 1 | 34 | 34 | | | |
| ФОРМА ЗДІЙСНЕННЯ МОДУЛЬНОГО КОНТРОЛЮ ПО МОДУЛЮ 1 – ФОРМУВАННЯ СУМАРНОЇ ОЦІНКИ ПМК | |||||
| УСЬОГО у І семестрі | 34 | 34 | | | |
| ПРОМІЖНІЙ КОНТРОЛЬ | | | | | |
| ІСПИТ | | | | | 6,6 |
| УСЬОГО З ДИСЦИПЛІНИ | 34 | 34 | | | |
Тими лабораторних робіт
Лабораторні заняття, їх зміст і об'єм в годинах:
| № | Найменування роботи | Номер теми |
| 1 | 2 | 3 |
| 1. | Побудова моделі складної системи. | |
| 2. | Розрахунок надійності пристрою. | |
| 3. | Розрахунок надійності технічних об'єктів за показниками надійності комплектуючих елементів. Розрахунок складу ЗІП для запропонованої моделі пристрою. | |
| 4. | Вивчення методу Байеса для діагностики технічного стану досліджуваних систем. | |
| 5. | Вивчення методу мінімальної риски для діагностики технічного стану досліджуваних систем. | |
| 6. | Вивчення методу мінімального числа помилкових рішень для діагностики технічного стану досліджуваних систем. | |
| 7. | Вивчення методу найбільшої правдоподібності для діагностики технічного стану досліджуваних систем. | |
| 8. | Вивчення методу мінімакса для діагностики технічного стану досліджуваних систем. | |
| 9. | Вивчення методу Неймана-Пірсона для діагностики технічного стану досліджуваних систем. | |
| 10. | Вивчення лінійних розділяючих функцій і процедури побудови розділяючої гіперплощини для діагностики технічного стану досліджуваних систем. | |
| 11. | Вивчення узагальненого алгоритму знаходження розділяючої гіперплощини в просторі ознак для діагностики технічного стану досліджуваних систем. | |
| 12. | Вивчення методів розділення в просторі ознак за допомогою лінійних функцій дискримінантів за наявності декількох діагнозів досліджуваних систем. | |
| 13. | Вивчення наближеного методу побудови розділяючої гіперплощини в просторі ознак для діагностики технічного стану досліджуваних систем. | |
| 14. | Вивчення методу розділення в діагностичному просторі для контролю технічного стану досліджуваних систем. | |
| 15. | Вивчення методу потенційних функцій і алгоритму побудови розділяючої функції для діагностики технічного стану досліджуваних систем. | |
| 16. | Вивчення методу потенціалів для діагностики технічного стану досліджуваних систем. | |
| 17. | Контроль і тестування обчислювальних систем. | |
| 18. | Контроль і тестування оперативних запам'ятовуючих пристроїв. | |
| 19. | Контроль і тестування дискових запам'ятовуючих пристроїв . | |
| 20. | Контроль і тестування периферійних пристроїв. | |
| 21. | Перевірка правильності функціонування програм. | |
| | | |
Завдання на самостійне опрацьовування | ||
| 1. | Тестування обчислювальних мереж. | |
| 2. | Методологія побудови і вирішення рівнянь Колмогорова для оцінки якості функціонування технічних і програмних засобів. | |
| 3. | Обґрунтування об'єму сертифікаційних і приймальних випробувань технічних і програмних засобів. | |
Розрахунково-графічна робота.
Розрахунково-графічна робота по дисципліні закріплює теоретичні знання студентів і розвиває практичні навики по розробці і проектуванню інтегрованих систем обробки даних.
У роботі розглядаються наступні питання:
- Аналіз вимог до пристрою (програмі) і вибирання засобів і методів забезпечення заданих характеристик тестопридатності і самодіагностики.
- Розробка алгоритму роботи пристрою (програми).
- Розробка алгоритму і засобів тестування і діагностики.
- Розробка структурної схеми пристрою (програми).
- Вибір контрольних крапок.
- Приклад моделювання несправності, її ідентифікація і локалізація.
Записка пояснення до розрахунково-графічної роботи в об'ємі 25-35 стор. формату А4. Графічна частина — 2 листи формату А3 (структурна і функціональна схема пристрою).
МЕТОДИ НАВЧАННЯ: лекції та лабораторні роботи з використанням комп’ютерів та мікро-контролерів .
МЕТОДИ ОЦІНЮВАННЯ:
| За шкалою ECTS | За національною шкалою | За шкалою навчального закладу (як приклад) |
| А | відмінно | 90–100 |
| ВС | добрі | 75–89 |
| DE | задовільно | 60–74 |
| FX | незадовільно з можливістю повторного складання | 35–59 |
| F | незадовільно з обов’язковим повторним курсом | 1–34 |
МЕТОДИЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ: Освітянський портал educator.narod.ru містить пакет навчально-методичних матеріалів, у який включено: навчальну програму дисципліни; тексти лекцій; відомості про семінарські, практичні та лабораторні заняття; модулі перевірки знань; індивідуальні навчально-дослідні завдання; термінологію, якові повинний засвоїти студент при вивченні курсу; основну та додаткову рекомендовану літературу; тесті для самоконтролю; екзаменаційні питання; перелік літератури до курсу.
Література
Основна
- Месарович М. Основания общей теории систем // Общая теория систем. М., 1966.
- Месарович М., Мако п., Такахара И. Теория иерархических многоуровневых систем. М., 1973.
- Месарович М., Такахара И. Общая теория систем: математические основы.
- Дедков В.К., Северцов Н.А. Основные вопросы эксплуатации сложных систем. -М.: «Высшая школа», 1986.
- ГОСТ 20911-89. Техническая диагностика. Термины и определения.
- ГОСТ 27002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения.
- Б.В. Гнеденко, Ю.К. Беляев, А.Д. Соловьев Математические методы в теории надежности. М., “Наука”, 1965 г., 524 с.
- Биргер И. А. Техническая диагностика. М.: Машиностроение, 1978. 240 с.
- Дмитриев А. К. Основы контроля и технической диагностики: Учеб. пособие. М.: МО, 1988. 206 с.
- Технические средства диагностирования: Справочник / В. В. Клюев, П. П. Пархоменко и др.; Под общ. ред. В. В. Клюева. М.: Машиностроение, 1989. 672 с.
- Р. Калбертсон и др. Быстрое тестирование. Вильямс, 2003
- Дружинин. Надежность автоматизированных производственных систем.
- Надежность технических систем. Справочник под ред. Ушакова.
- Остряговский. Основы теории надежности.
- Литвинский. Обеспечение надежности ПЭВМ.
- Микропроцессорные системы и микроЭВМ в измерительной технике. Под редакцией Филиппова А.Г. -М.: Энергоатомиздат, 1995.
- Приборно-модульные универсальные автоматизированные измерительные системы. Под редакцией Кузнецова В.А. -М.: «Радио и связь», 1993.
- Каган. Основы эксплуатации ЭВМ.
Додаткова література
- Берталанфи Л. Общая теория систем: Обзор проблем и результатов // Системные исследования. М., 1969.
- Скляров В.Ф., Гуляев В.А. Диагностическое обеспечение энергетического производства. - Киев: Техника, 1985.
- Алексеев Б.А. Основное оборудование в энергосистемах (диагностика крупных турбогенераторов - часть, гидрогенераторов - часть II). - М.: ЭНАС, 1997 и 1998.
- Правила устройства электроустановок. - М.: Знергоатомиздат, 2001.
- Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей РФ. - М.: Министерство энергетики РФ, 1996.
- Кочан Ф.Л. Сборник методических пособий по контролю состояния электрооборудования. - М.: Фирма ОРГРЭС, 1998.
- Объем и нормы испытания электрооборудования. - М.: ЭНАС, 199К.
- Хемминг Р.В. Цифровые фильтры. -М.: «Советское радио», 1980.
- Диагностирование и прогнозирование технического состояния авиационного оборудования: Учеб. пособие для вузов / В. Г. Воробьев, В. В. Глухов, Ю. В. Козлов и др; Под ред. И. М. Синдеева. СПб.: Транспорт, 1994. 191 с.
Навчальна програма складена на основі освітньо-професійної програми підготовки бакалаврів за спеціальностями напряму „Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології” (ГСВО МОН Україні).
Зав. кафедри ІСТ Стасюк О.І.
Зав. випускаючої кафедри
Автор програми Бондаренко В.Є.