История

Вид материалаДокументы

Содержание


Программное обеспечение мехатронных и робототехнических систем
Задача изучения дисциплины
Электрические и гидравлические приводы мехатронных и робототехнических систем
Задачи изучения дисциплины
Основы автоматизированного проектирования
Задачи изучения дисциплины
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7

Основные дидактические единицы (разделы): архитектура устройства управления, определение основных терминов, общие принципы организации микро-ЭВМ, архитектура центрального процессора, гипотетический микропроцессор, микропроцессор 8080, основная память, общие сведения: иерархическая структура, основные параметры, сигналы, классификация, основные структуры; постоянные запоминающие устройства: режимы, параметры, технологии, пример; оперативные запоминающие устройства: статические, динамические; средства автоматизации проектирования, пакеты для разработки аппаратных средств микропроцессорных устройств, организация последовательной связи для локальных сетей, линия и стандарты последовательной связи: RS-232 C, токовая петля 20 мА, RS-422A, RS-485, типы каналов связи, аппаратные средства для организации стандартных линий для локальных сетей, физический и логический уровни построения локальной сети.


В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: архитектуру и интерфейс микропроцессоров; микропроцессорный комплект; микроконтроллеры; модульные микропроцессорные системы; устройство сопряжения с объектом управления; каналы, маршруты и пакеты в локальных сетях, физический и канальный уровни; методику разработки принципиальных схем аппаратных средств.

уметь: вести анализ и разработку структурных и принципиальных схем аппаратных средств микропроцессорных систем; создавать экспериментальные и макетные образцы; обосновывать технические требования к микропроцессорным системам по общему техническому заданию.

владеть: способностью и готовностью (ПК-2): разрабатывать макеты микропроцессорных модулей мехатронных и робототехнических систем; разрабатывать программные средства макетов; проводить настройку и отладку макетов; способностью и готовностью (ПК-3): выполнять расчетно-графические работы по проектированию микропроцессорных модулей мехатронных и робототехнических систем; разрабатывать функциональные схемы; вести разработку алгоритмов и программных средств реализации корректирующих устройств; способностью и готовностью (ПК-4): разрабатывать конструкторскую проектную документацию электрических и электронных узлов (включая микропроцессорные) мехатронных и робототехнических систем, принципиальные электрические схемы, печатные платы, схемы размещения, схемы соединения; способностью и готовностью (ПК-5): разрабатывать рабочую конструкторскую документацию электрических и электронных узлов (включая микропроцессорные) мехатронных и робототехнических систем, принципиальные электрические схемы, печатные платы, схемы размещения, схемы соединения; разрабатывать рабочую программную документацию по составным частям опытного образца мехатронной или робототехнической системы; участвовать в проведении предварительных испытаний составных частей опытного образца мехатронной или робототехнической системы по заданным программам и методикам и вести соответствующие журналы испытаний.

Изучение дисциплины заканчивается: 4 семестр – зачет, 5 семестр - экзамен, курсовая работа.


Программное обеспечение мехатронных и робототехнических систем


Цель изучения дисциплины - освоение программных средств управления, применяемых в мехатронике и робототехнике.

Задача изучения дисциплины - освоение архитектуры микропроцессорных систем управления, а также методов проектирования программного обеспечения микропроцессорных устройств.

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 зачетных единиц (108 час).

Структура дисциплины: аудиторных – 54 часа (лекции – 18 часов, лабораторные работы– 36 часов), в т.ч. в интерактивной форме – 18 часов; самостоятельная работа – 54 часа.

Основные дидактические единицы (разделы): интерфейсы микропроцессорных устройств, общие принципы организации интерфейсов внешних устройств, принципы построения механизма прерываний, контроллер прерываний, таймеры-счётчики, интерфейсы параллельного ввода/вывода, интерфейсы последовательного обмена, средства автоматизации проектирования, средства поддержки разработки программного обеспечения микропроцессорных устройств, основы однокристальных микроконтроллеров, микроконтроллер MCS-51, однокристальные микроконтроллеры разных архитектур, микроконтроллер RISC архитектуры AVR, микроконтроллеры PIC, микроконтроллеры NEC.


В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: способы, методы и циклы обмена, виды адресации; систему команд; непосредственное, последовательное и параллельное программирование; процессы, состояния процессов, события, диспетчеры и мониторы; методику разработки и отладки программных средства микропроцессорных систем, реализующих алгоритмы управления.

уметь: разрабатывать и отлаживать программные средства микропроцессорных систем, реализующие алгоритмы управления; применять стандартные программы САПР для проектирования микропроцессорных систем.

владеть: способностью и готовностью (ПК-2): разрабатывать макеты микропроцессорных модулей мехатронных и робототехнических систем; разрабатывать программные средства макетов; проводить настройку и отладку макетов; способностью и готовностью (ПК-3): выполнять расчетно-графические работы по проектированию микропроцессорных модулей мехатронных и робототехнических систем; разрабатывать функциональные схемы; вести разработку алгоритмов и программных средств реализации корректирующих устройств; способностью и готовностью (ПК-4): разрабатывать конструкторскую проектную документацию электрических и электронных узлов (включая микропроцессорные) мехатронных и робототехнических систем, принципиальные электрические схемы, печатные платы, схемы размещения, схемы соединения; способностью и готовностью (ПК-5): разрабатывать рабочую конструкторскую документацию электрических и электронных узлов (включая микропроцессорные) мехатронных и робототехнических систем, принципиальные электрические схемы, печатные платы, схемы размещения, схемы соединения; разрабатывать рабочую программную документацию по составным частям опытного образца мехатронной или робототехнической системы; участвовать в проведении предварительных испытаний составных частей опытного образца мехатронной или робототехнической системы по заданным программам и методикам и вести соответствующие журналы испытаний.

Изучение дисциплины заканчивается: 4 семестр – зачет.


Электрические и гидравлические приводы мехатронных и робототехнических систем


Цель изучения дисциплины - получение базовых знаний приводной техники, применяемой в мехатронных и робототехнических системах.

Задачи изучения дисциплины - освоение принципов построения и функционирования, а также методов выбора, ввода в эксплуатацию и проектирования приводов мехатронных и робототехнических систем.

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 6 зачетных единиц (216 час).

Структура дисциплины: аудиторных – 90 часов (лекции – 36 часов; лабораторные работы – 54 часа), в т.ч. в интерактивной форме – 36 часов; самостоятельная работа – 90 часов.

Основные дидактические единицы (разделы): общие сведения о приводах роботов, основные типы приводов, обобщенная функциональная схема привода робота и мехатронного модуля; электрические приводы с двигателями постоянного тока, типы и конструкция ДПТ, приводы постоянного тока с управляемыми тиристорными преобразователями; основные схемы и режимы работы силовых тиристорных каскадов, динамические характеристики ДПТ; приводы на базе асинхронных двигателей, принцип работы и основные конструктивные разновидности АД, механические характеристики АД, особенности двух- и трехфазных АД, режимы работы и пуск АД, управление АД, управление трехфазным АД, частотно-токовое управление с автономным инвертором, частотно-токовое управление; исполнительные механизмы микроперемещений на основе пьезокерамики, принцип действия, статические характеристики, исполнительные механизмы микроперемещений на основе пьезокерамики, динамические характеристики, структурное представление; электрические приводы с синхронными двигателями, пакеты для разработки аппаратных средств микропроцессорных устройств, средства поддержки разработки программного обеспечения микропроцессорных устройств; шаговые двигатели, принцип работы, статические и динамические характеристики, схемы построения коммутаторов, требования к элементам привода на базе ШД; бесконтактные двигатели постоянного тока, принципы работы, схемы управления, датчик положения ротора и требования к нему, основные элементы и требования к ним, статические и динамические характеристики БДПТ; приводы на базе электромагнитных муфт (ЭММ), типы и конструкции электромагнитных муфт, статические характеристики, динамические характеристики, структурное представление приводов на базе ЭММ; электрогидравлические приводы, основы машиностроительной гидравлики для изучения гидравлических приводов и их элементов, основные законы гидродинамики, классификацию гидромашин, динамическая жесткость гидродвигателей, обозначение элементов гидроприводов по ЕСКД, насосные гидростанции, общие сведения о гидравлических усилителях мощности, статические характеристики, понятие о коэффициентах усиления по давлению и расходу, гидравлические приводы с дроссельным управлением, методы коррекции динамических свойств гидропривода, гидроприводы с объемным управлением, скоростные и механические характеристики гидропривода, вывод передаточной функции привода.

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: основные типы приводов, используемых в робототехнике и мехатронике; обобщенную функциональную схему привода робота и мехатронного модуля; электрические приводы с двигателями постоянного тока; приводы на базе асинхронных двигателей; исполнительные механизмы микроперемещений на основе пьезокерамики; электрические приводы с синхронными двигателями; шаговые двигатели; бесконтактные двигатели постоянного тока; приводы на базе электромагнитных муфт; основы машиностроительной гидравлики для изучения гидравлических приводов и их элементов.

уметь: выбирать различные типы приводов для конкретных робототехнических и мехатронных систем (гидравлические, электрические и т.д.); применять микропроцессорные управляющие устройства в приводах роботов.

владеть: способностью и готовностью (ПК-1): разрабатывать математические модели составных частей объектов профессиональной деятельности методами теории автоматического управления; применять необходимые для построения моделей знания принципов действия и математического описания составных частей мехатронных и робототехнических систем (информационных, электромеханических, электрогидравлических, электронных элементов и средств вычислительной техники); способностью и готовностью (ПК-2): разрабатывать макеты информационных, электромеханических, электрогидравлических, электронных и микропроцессорных модулей мехатронных и робототехнических систем; способностью и готовностью (ПК-3): выполнять расчетно-графические работы по проектированию электромеханических, электрогидравлических модулей мехатронных и робототехнических систем; разрабатывать функциональные схемы; проводить энергетический расчет и выбор исполнительных элементов; вести анализ устойчивости, точности и качества процессов управления; проводить регулировочные расчеты - синтез алгоритмов управления и корректирующих устройств; способностью и готовностью (ПК-4): разрабатывать конструкторскую проектную документацию электрических и электронных узлов (включая микропроцессорные) мехатронных и робототехнических систем, принципиальные электрические схемы, печатные платы, схемы размещения, схемы соединения; способностью и готовностью (ПК-5): разрабатывать рабочую конструкторскую документацию электрических и электронных узлов мехатронных и робототехнических систем, принципиальные электрические схемы, печатные платы, схемы размещения, схемы соединения.

Изучение дисциплины заканчивается: 5 семестр – экзамен, 6 семестр – экзамен, курсовая работа.


Основы автоматизированного проектирования


Цель изучения дисциплины - изучение принципов построения комплексно автоматизированных производств, принципов и стандартов обмена конструкторской, технологической, организационной информацией между подразделениями (подсистемами) предприятия.

Задачи изучения дисциплины - получение практических навыков работы с программными продуктами автоматизации производства.

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 6 зачетных единиц (216 часов).

Структура дисциплины: аудиторных – 108 часов (лекции – 18 часов, лабораторные работы – 90 часов) в т.ч. в интерактивной форме -18 часов; самостоятельная работа – 108 часов.