Республики Беларусь «24»

Вид материала

Пояснительная записка

Содержание Системы автоматизированного проектирования Кафедра электронных вычислительных средств Рекомендована к утверждению в качестве типовой Пояснительная записка Содержание дисциплины Тема 1.2. Основы методологии автоматизированного проектирования Тема 2.2. Алгоритмизация задач конструкторского проектирования Тема 2.3. Геометрическое моделирование в САПР Тема 4.2. ППП подготовки технологической документации Тема 5.2. Техническое обеспечение САПР СМЭ Тема 5.3. Перспективы автоматизации изготовления средств медицинской электроники

Подобный материал:

• В перечень банков Республики Беларусь, имеющих право обязываться по векселю, утверждаемый, 419.3kb.
• Республики Беларусь 15 августа 2006, 202.35kb.
• Одобрен Советом Республики 8 февраля 1999 года общая часть глава 1 общие положения, 799.65kb.
• Об утверждении Инструкции о порядке взаимодействия государственных органов, ответственных, 157.85kb.
• Республики Беларусь «Об органах внутренних дел Республики Беларусь», 9.85kb.
• Конституции Республики Беларусь Совет Республики Национального собрания Республики, 11.32kb.
• Конституции Республики Беларусь Совет Республики Национального собрания Республики, 11.74kb.
• Совета Министров Республики Беларусь от 31 октября 2001 г. N 1592 "Вопросы Министерства, 1509.5kb.
• Постановление государственного комитета по авиации республики беларусь, 78.75kb.
• Конституции Республики Беларусь Совет Республики Национального собрания Республики, 13.86kb.

Утверждена

УМО вузов Республики Беларусь

по образованию в области

информатики и радиоэлектроники

« 03 » июня 2003 г.

Регистрационный № ТД-39-048/тип.


^ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

СРЕДСТВ МЕДИЦИНСКОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ


Учебная программа для высших учебных заведений

по специальности І-39 02 03 Медицинская электроника


Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР

« 28 » мая 2003 г.


Составитель:

В.М. Бондарик, доцент кафедры электронной техники и технологии Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», кандидат технических наук


Рецензенты:

С.К. Дик, старший научный сотрудник Государственного учреждения «Научно-исследовательский институт неврологии, нейрохирургии и физиотерапии» Министерства здравоохранения Республики Беларусь, кандидат физико-математических наук;

^ Кафедра электронных вычислительных средств Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол № 8 от 07.04.2003 г.)


^ Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Кафедрой электронной техники и технологии Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол № 5 от 04.11.2002 г.);


Научно-методическим советом по группе специальностей І-39 02 Конструкции радиоэлектронных средств УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники (протокол № 2 от 18.11.2002 г.)


Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.104-98.


^

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Типовая программа «Системы автоматизированного проектирования средств медицинской электроники» разработана в соответствии с Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.104-98 для специальности І-39 02 03 Медицинская электроника высших учебных заведений. Она предусматривает изучение основ автоматизированного проектирования средств медицинской электроники (СМЭ). Цель дисциплины - изучение принципов автоматизированного проектирования на этапах конструкторского и технологического проектирования СМЭ, методов и средств решения задач на данных этапах, а также изучение методологии автоматизированного проектирования СМЭ, способов построения и реализации систем автоматизированного проектирования (САПР) и особенностей используемых при этом технических средств и программного обеспечения, получение навыков конструирования СМЭ и проектирования технологий с помощью САПР.

В результате изучения дисциплины «Системы автоматизированного проектирования средств медицинской электроники» студент должен:

знать:

• основные задачи автоматизации конструкторского и технологического проектирования СМЭ, методы и алгоритмы их решения;
  
• структуру и принципы построения САПР СМЭ;
  
• основы методологии автоматизированного проектирования, формализации и автоматизации интеллектуальной деятельности человека;
  
• современные пакеты САПР средств медицинской электроники;
  

уметь характеризовать:

• изделия медицинской электроники с целью обоснования необходимости автоматизации проектирования;
  
• методы компоновки, замещения и соединения электронных блоков СМЭ;
  
• технические средства САПР;
  

уметь анализировать:

• принципы построения и возможности систем автоматизированного конструкторского и технологического проектирования;
  
• методы моделирования и математические модели деталей и конструкционных узлов средств медицинской электроники;
  

приобрести навыки:

• использования прикладных пакетов САПР с целью создания средств медицинской электроники, конструкторской и технологической документации на их изготовление;
  
• разработки и модернизации электронных баз данных для прикладных пакетов САПР.
  

Программа рассчитана на 210 часов, в том числе аудиторных   144 учебных часа. Примерное распределение учебных часов по видам занятий: лекции – 64 часа, лабораторные работы – 80 часов, курсовая работа.


^ СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ


Раздел 1. методология автоматизированного проектирования


Тема 1.1. Общие вопросы автоматизации

Необходимость применения САПР в настоящее время. Основное назначение САПР. Преимущества применения автоматизированного проектирования при разработке СМЭ. Основные функции САПР. Комплексная автоматизация проектирования, производства и эксплуатации СМЭ. Взаимосвязь в рамках интегрированных производственных комплексов основных систем автоматизации.


^ Тема 1.2. Основы методологии автоматизированного проектирования

Общие сведения о проектировании СМЭ. Блочно-иерархический подход к проектированию СМЭ. Этапы проектирования СМЭ. Укрупненное и детальное разбиение процесса проектирования на этапы. Автоматизация конструкторской и технологической подготовки производства. Классификация систем автоматизированного проектирования. Совместимость процесса проектирования изделий с различными САПР.


Раздел 2. Математическое обеспечение автоматизации конструкторского проектирования


Тема 2.1. основы математического обеспечения САПР

Определение и состав математического обеспечения (МО) САПР. Методы теории графов. Формальное описание коммутационных схем с помощью гиперграфов и матриц цепей и инцидентности. Основные модели представления коммутационной схемы СМЭ в памяти ЭВМ. Основы теории алгоритмов. Основные универсальные алгоритмические модели. Виды алгоритмов при проектировании СМЭ и решаемые ими задачи. Свойства алгоритмов. Эффективность алгоритмов. Способы записи алгоритмов. Математическая модель электронной схемы и монтажного пространства.


^ Тема 2.2. Алгоритмизация задач конструкторского проектирования

Компоновка типовых элементов конструкций. Последовательные алгоритмы разрезания схем. Итерационные алгоритмы компоновки. Алгоритмы покрытия. Алгоритмы размещения. Классификация. Алгоритмы линейного назначения. Итерационные алгоритмы. Алгоритмы парных перестановок. Алгоритмы случайного поиска и случайного блуждания. Эвристические алгоритмы размещения: последовательные и параллельные алгоритмы. Непрерывно-дискретные алгоритмы. Алгоритмы, использующие дискретные методы оптимизации. Алгоритмы и модели трассировки. Классификация. Трассировка проводных и печатных соединений. Волновой алгоритм Ли. Метод встречной волны. Лучевой алгоритм трассировки. Эвристические алгоритмы трассировки. Алгоритмы трассировки на основе нейронных сетей.


^ Тема 2.3. Геометрическое моделирование в САПР

Геометрическое моделирование и синтез форм деталей. Виды геометрических моделей. Аналитические, алгебраические, канонические, каркасные, кинематические, геометрические макромодели и их применение при автоматизированном проектировании.


Раздел 3. Программное обеспечение автоматизации конструкторского проектирования


Тема 3.1. Использование пакета прикладных программ (ППП) PCAD 2001 для проектирования печатных плат

Назначение. Возможности. Структура. Требования к компьютеру. Настройки. Принципы работы. Методика проектирования электрических схем РЭС и создания библиотечных элементов с использованием ППП PCAD 2001. Решение задач размещения и трассировки печатных модулей РЭС средствами ППП PCAD 2001. Особенности получения конструкторско-технологической документации в САПР PCAD 2001. Получение программ, управляющих технологическим оборудованием, в САПР ППП PCAD 2001. Вывод чертежей на принтер и плоттер. Обмен данными с другими пакетами САПР.


Тема 3.2. САПР AutoCAd

Назначение. Возможности. Структура. Требования к компьютеру. Настройки. Принципы работы. Графические примитивы и их создание. Работа с текстом. Редактирование и управление отображением текста. Пространственное и поверхностное моделирование. Основные понятия и команды. Методика проектирования изделий СМЭ в ППП AutoCAd 2002.


Тема 3.3. Подготовка КД документации в глобальных 3-D системах

Разработка конструкции изделий с помощью пакетов Т-FLEX, Mechanical Desktop Power Pack. Основные положения работы с системой. Создание и редактирование элементов чертежа. Задание параметров элементов. Метод создания чертежа. Особенности формирования чертежей в САПР Pro/ENGINEER.


Раздел 4. Автоматизация технологического
проектирования СМЭ


Тема 4.1. Математическое обеспечение автоматизации
проектирования технологических процессов СМЭ

Требования к моделям, используемым при решении типовых задач конструкторско-технологического проектирования СМЭ. Функциональные и структурные модели технологических процессов изготовления СМЭ. Структурно-логические модели ТП. Классы структурно-логических моделей. Табличные модели. Сетевая форма описания ТП. Алгоритм проектирования ТП с использованием сетевой модели. Перестановочная форма описания ТП. Алгоритм проектирования ТП с использованием перестановочной модели. Индивидуальный и обобщенный технологические маршруты. Алгоритм синтеза технологического маршрута из обобщенного ТП.


^ Тема 4.2. ППП подготовки технологической документации

Средства документирования в САПР ТП. Организация системы формирования технологической документации. Применением систем автоматизации технологического проектирования ТехноПро, Techcard для разработки комплекта технологической документации.


Раздел 5. Информационное и техническое обеспечение
автоматизации конструкторского

и технологического проектирования СМЭ


Тема 5.1. Информационное обеспечение САПР СМЭ

Информационные модели данных. Общая структура и характеристика информационного обеспечения в САПР ТП. Основные типы и структуры данных. Логическое и физическое представление данных. Логические структуры данных. Физическая организация данных. Банки данных. Принципы организации банков данных. Системы управления банками данных. Назначение, требования и режимы работы ППП Access. Организация работы с базой данных Access.


^ Тема 5.2. Техническое обеспечение САПР СМЭ

Состав технических средств САПР СМЭ. Основные технические параметры ЭВМ. Локальные сети в САПР СМЭ. Алгоритмы работы линейных и круговых интерполяторов. Перспективы развития методов, алгоритмов и подсистем автоматизированного проектирования конструкций и технологических процессов производства СМЭ.


^ Тема 5.3. Перспективы автоматизации изготовления
средств медицинской электроники

Комплексная автоматизация проектирования и изготовления изделий. Применение микропроцессоров и микроЭВМ в САПР. Основные тенденции развития САПР.


Примерный перечень лабораторных работ

1. Применение системы MathCad для инженерных расчетов.
   
2. Применение системы MathCad при моделировании технических систем и процессов.
   
3. Изучение организации вывода графической информации на графопостроитель.
   
4. Изучение особенностей алгоритмов трассировки и размещения ИЭТ.
   
5. Создание базы данных для ППП PCAD 2001.
   
6. Создание принципиальной электрической схемы в ППП PCAD 2001.
   
7. Трассировка печатной платы в ППП PCAD 2001.
   
8. Формирование конструкторской и технологической документации в ППП PCAD 2001.
   
9. Построение электронной справочной базы данных типовых элементов и процессов СМЭ.
   
10. Порядок формирования изображения в ППП AutoCAD.
    
11. Редактирование изображения. Создание сборочных чертежей и спецификаций в ППП AutoCAD.
    
12. Моделирование изделия в ППП Mechanical Desktop Power Pack.
    
13. Подготовка КД документации в глобальных 3-D системах.
    
14. Обмен данными между различными пакетами САПР.
    
15. Разработка ТП с применением САПР ТехноПро.
    
16. Разработка техпроцесса сборки платы в САПР Techcard.
    

Примерный перечень курсовых работ

1. Разработка сборочного чертежа электронного узла с применением САПР.
   
2. Разработка технологического процесса с применением ЭВМ.
   
3. Разработка комплекта конструкторской документации на механический узел с использованием системы AutoCad.
   
4. Разработка печатной платы средствами P-CAD включая подготовку конструкторской документации с помощью AutoCad.
   
5. Моделирование работы технологического участка.
   
6. Разработка справочно-технологической системы типовых технологических операций и технологической оснастки.
   
7. Моделирование технологического процесса с применением пакетов прикладных программ.
   

Примерный перечень компьютерных программ

1. Пакет прикладных программ MathCad 2001.
   
2. Пакет прикладных программ MS Office 2000.
   
3. Система автоматизированного проектирования P-CAD 2001.
   
4. Система автоматизированного проектирования AutoCAD 2002.
   
5. Система автоматизированного проектирования Mechanical Desktop Power Pack.
   
6. Система автоматизированного проектирования T-Flex.
   
7. Система автоматизированного проектирования ТехноПро99.
   
8. Система автоматизированного проектирования Techcard.