3.4. Модуль 4
Информационно-управляющие судовые комплексы. Микропроцессорные средства.
Комплексная цель модуля
Овладение теоретическими и практическими навыками построения информационно-управляющих комплексов. Изучение микропроцессорных наборов для построения информационно-управляющих комплексов.
Краткое изложение программного материала
Подсистема управления курсом и положением судна. Модель воздействий на пассивные устройства управления. Система следящего управления с электрогидравлическим приводом. Автоматические системы управления курсом судна. Подсистема управления устройствами удержания и буксировки судна. Подсистема управления подъемными механизмами и устройствами передачи грузов. Микроконтроллеры фирмы MICROCHIP. Микроконтроллеры фирмы ATMEL. Микроконтроллеры семейства МИКРОКОНТ-Р2. Интерфейсы фирмы MAXIM RS-485.
Задания, позволяющие обеспечить достижение комплексной цели
В ходе четвертого модуля также предусмотрены лекционные занятия со студентами, ставящие своей целью развитие теоретических и практических навыков в области анализа и синтеза судовых автоматизированных электроприводов, составления их математических моделей.
В рамках четвертого модуля предусмотрено выполнение трех лабораторных работ:
1. Лабораторная работа № 9 «Сопряжение микроконтроллера с GPS приемником»;
2. Лабораторная работа № 10 «Устройства ввода-вывода сигналов в МК AVR»;
3. Лабораторная работа № 11 «Сопряжение устройств отображения информации с МК AVR».
Лабораторные работы (№6 №8) оцениваются по шкале от 6 до 10 баллов каждая.
В четвертом модуле запланировано выполнение каждым студентом индивидуального задания в виде написания реферата на тему “Применение микроконтроллеров для построения информационно-управляющей системы”.
Результатом выполнения задания является оформленный отчет в виде реферата.
Если отчет сдан в заданные сроки (рейтинговая неделя в конце семестра (16-17 неделя)) и не содержит грубых ошибок, он оценивается по шкале от 6 до 10 баллов.
Дидактические тесты четвертого рубежного контроля
Четвертый рубежный контроль осуществляется в зачетную неделю семестра во время теоретического экзамена в форме индивидуального опроса по лекционному материалу всех модулей.
Экзаменационные билеты
Билет №1
Системная организации корабельных информационно-управляющих систем.
Вентиляторы, воздуходувки компрессоры.
Билет №2
Стадии создания корабельных информационно-управляющих комплексов.
Системы автоматического управления движением судна по курсу. Источники информации.
Билет №3
Принципы проектирования корабельных информационно-управляющих комплексов.
Системы обработки и отображения информации.
Билет №4
Структура комплекса технических средств.
Контроль систем управления.
Билет №5
Система управления судовым автоматизированным электроприводом.
Дискретизация сигналов.
Билет №6
Принципы обеспечения надежности судовой системы управления.
Квантование сигналов.
Билет №7
Электрические двигатели. Классификация. Принцип действия.
Методы повышения верности передачи сигналов.
Билет №8
Критерии оптимальности автоматизированного электропривода.
Подсистема управления курсом и положением судна.
Билет №9
Виды критериев оптимальности.
Модель воздействий на пассивные устройства управления.
Билет №10
Структура системы управления судовым автоматизированным приводом.
Система следящего управления с электрогидравлическим приводом.
Билет №11
Модели судовых автоматизированных электроприводов.
Автоматические системы управления курсом судна
Билет №12
Особенности микропроцессорной реализации судовых автоматизированных электроприводов.
Подсистема управления устройствами удержания и буксировки судна.
Билет №13
Основные этапы проектирования микропроцессорных систем управления.
Подсистема управления подъемными механизмами и устройствами передачи грузов.
Билет №14
Характеристика технических средств микропроцессорных систем управления.
Микроконтроллеры фирмы Microchip.
Билет №15
Алгоритмы управления.
Микроконтроллеры фирмы Atmel.
Билет №16
Структурные схемы групповых и локальных систем управления.
Микроконтроллеры семейства Микроконт-Р2.
Билет №17
Устройства преобразования сигналов в электроприводах.
CAN-интерфейс и его применение
Билет №18
Механизмы судовых систем.
Интерфейсы фирмы MAXIM RS-485.
Билет №19
Насосы судовых систем.
2. Интерфейс UART и его применение
Билет №20
Вентиляторы, воздуходувки компрессоры.
2. Устройства отображения информации: TFT панели, мониторы и т.д
Суммарный балл (лабораторные работы «+» индивидуальное задание «+» баллы по результатам тестирования или контрольного письменного опроса) выставляется в ведомость деканата в качестве оценки второго рейтинга Р2 за Модуль 4. Студенты, не сдавшие вовремя отчет по индивидуальному заданию, лабораторные работы или не прошедшие тестирование (контрольный письменный опрос) являются задолжниками по второму модулю и ликвидируют задолженность в сроки, устанавливаемые деканатом. Ликвидация задолженности осуществляется путем досдачи и индивидуального опроса по теоретическому материалу, материалам лабораторных работ и материалу индивидуального задания.
Полученные по результатам первого и второго модуля баллы суммируются и сумма из диапазона 55-100 единиц выставляется в зачетную ведомость.
В рамках принятой в ТТИ ЮФУ системы РИТМ, студенты получают следующие оценки:
менее 55 баллов «неудовлетворительно»;
от 55 до 74 баллов «удовлетворительно»;
от 75 до 84 баллов «хорошо»;
от 85 до 100 баллов «отлично»;
Студенты, получившие оценку «неудовлетворительно» являются задолжниками по курсу и ликвидируют задолженность в сроки, устанавливаемые деканатом. Ликвидация задолженности осуществляется путем досдачи и индивидуального опроса по теоретическому материалу, материалам лабораторных работ и материалу индивидуальных заданий. 4. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЕ СТУДЕНТОВ
Распределение времени самостоятельной работы
Исходя из предусмотренного учебным планом лимита времени на самостоятельную работу по дисциплине ИУКиС, недельный норматив времени самостоятельной работы студентов при изучении лекционного материала в среднем по четырем модулям составляет 1, 75 часа в неделю. Кроме того, на самостоятельное изучение теоретического материала по индивидуальному заданию 1 и на выполнение практической части этого задания за первые 5 недель 8-го семестра, выделяется 5 часов, а на выполнение индивидуального задания 2 во втором модуле этого семестра 6 часов. На выполнение индивидуального задания 3 за первые 8 недель 9-го семестра, выделяется 9 часов, а на выполнение индивидуального задания 4 во втором модуле этого семестра 8 часов.
На подготовку к выполнению и к сдаче лабораторных работ выделяется 40 часов (в среднем по модулям по 5 часов на каждую).
Вопросы и темы для самостоятельной проработки лекционного материала приведены в предыдущей главе.
Список рекомендуемой литературы
1. Финаев В.И. Корабельные информационно-управляющие системы и комплексы: Учебное поcобие. - Таганpог: Изд-во ТРТУ, 2009. 240 c.
2. Красовский А.А. и др. Современная прикладная теория управления: Оптимизационный подход в теории управления/Под ред. А.А.Колесникова. – Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2000. Ч.1. – 400 с.
3. Пьявченко Т.А., Финаев В.И. Автоматизированные информационно-управляющие системы. Таганpог: Изд-во ТРТУ, 2007. 268 c.
4. Фрейдзон И.Р. Судовые автоматизированные электроприводы и системы. Л.: Судостроение, 1988. – 367 с.
5. Изерман Р. Цифровые системы управления: Пер. с англ. – М.: Мир, 1984. – 541 с.
6. Волкова В.Н., Денисов А.А. Основы теории систем и системного анализа. Спб.: Издательство СПБГТУ, 1997. 510 с.
7. Перегудов Ф.И., Тарасенко В.П. Введение в системный анализ. - М.: Высшая школа, 1989. 367 с.
8. Уемов А.И. Системный подход и общая теория систем. М.: Мысль, 1978. 204 с.
9. Флейшман Б.С. Основы системологии. М.: Радио и связь, 1982.
10. Перегудов Ф.И. Основы системного подхода. Томск: Изд-во Томского университета, 1976. 440 с.
11. Месарович М., Такахара И. Общая теория систем: математические основы. М.: Мир, 1978. -311 с.
12. Исследования по общей теории систем: Сб. Переводов/ Под ред. В.Н. Садовского и Э.Г. Юдина. М.: Прогресс, 1969. 520 с.
13. Холл А. Опыт методологии для системотехники. М.: Сов. радио, 1975. 448с.
14. Финаев В.И., Глод О.Д. Основы теории систем: Учебное пособие. Таганрог: ТРТУ, 2000. 80 с
15. Черняк Ю.И. Системный анализ в управлении экономикой. М.: Экономика, 1975. 191 с.
16. Bertalanfy L. von. General System Theory a Critical Review//General System, vol. YII, 1962, p.1-20.
17. Глушков В. М. Введение в АСУ. Киев: Техника, 1972.
18. Мамиконов А.Г. Основы построения АСУ: Учебник для вузов. – М.: Высшая школа, 1981.
19. Новые технические средства судовождения/Под ред. А.А. Якущенкова. М.: Транспорт, 1973. 350 с.
20. Фрейдзон И.Р. Судовые автоматизированные электроприводы и системы. Л.: Судостроение, 1980. 438 с.
21. Золотов В.В., Фрейдзон И.Р. Управляющие комплексы сложных корабельных систем. Л.: Судостроение, 1986. 232 с.
22. Чумаков Н.М., Серебряный Е.И. Оценка эффективности сложных технических устройств. – М.: Сов. Радио, 1980.
23. Асатурян В.И. Теория планирования эксперимента. Учебное пособие для вузов. - М.: Радио и связь, 1983. 248 с.
24. Судовые устройства: Справочник/Под ред. Μ.Η. Александрова. Л.: Судостроение, 1987. 629 с.
25. Финк Л.М. Теория передачи дискретных сообщений. – М.: Сов. радио, 1963. 276 с.
26. Финаев В.И. Обработка и передача сигналов в системах дистанционного управления: Учебное пособие. Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2003. 123 с.
27. Шварцман В. О., Емельянов Г. А. Теория передачи дискретной информации. – М.: Связь, 1979. 424с.
28. Соболев Г.В. Управляемость корабля и автоматизация судовождения. Л.: Судостроение, 1976. 410 с.
29. Басин А.М. Ходкость и управляемость судов. М.: Транспорт, 1977. 350 с.
30. Лернер Д.М., Лукомский Ю.А., Михайлов В.А., Попов О.С. Управление морскими подвижными объектами. Л.: Судостроение, 1979.
31. Кульман П.П. Якорные системы удержания плавучих объектов. Л.: Судостроение, 1980. 336 с.
32. Шмаков М.Г. Судовые устройства. Учебник для вузов водного транспорта. Изд. 2-е, перераб. и доп. М».: «Транспорт», 1977. 279 с.
33. Капустин К.Я. Плавучие буровые установки и буровые суда. М.: Недра, 1974. 320 с.
34. www.murata.com
35. Ю.И.Иванов, В.Я.Югай. Микропроцессорные устройства систем управления: Учебное пособие. – Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2005. – 133с.
36. Ю.И.Иванов, В.Я.Югай. Интерфейсы средств автоматизации. Учебное пособие. – Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2005. – 252 c.
37. Ю.И.Иванов, В.Я.Югай. Технические средства автоматизации и управления. Методическое руководство к лабораторным работам. – Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2006. – 92 c
|
