авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |

«СБОРНИК РАБОЧИХ ПРОГРАММ Профиль бакалавриата : Управление и информатика в технических системах Содержание Страница ...»

-- [ Страница 9 ] --

ЭВМ семейства IBM, интерфейсная плата ввода вывода, встроенная в системный блок ЭВМ, включающая цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), аналого-цифровой преобразователь (АЦП), мультиплексор аналоговых сигналов, измерительный усилитель, программируемый интервальный таймер (ПИТ), регистры цифрового ввода вывода, для реализации каналов измерения и каналов управления, унифицированная магистрально-модульная система (CAMAC, PXI, VXI, GPIB) в минимальной комплектации, для реализации типовых автоматизированных комплексов на её основе, генератор типовых сигналов (синусоидального, треугольного, импульсного, стохастиче ского с известными параметрами), для формирования сигналов управления и проверки параметров автоматизированной системы, осциллограф, для контроля параметров управляющих воздействий на объект автоматизации.

В качестве интерфейсной платы ввода вывода, генератора типовых сигналов и осциллографа предлагается использовать комплект виртуальных измерительных приборов для учебных лабораторий NI ELVIS (National Instruments Educational Laboratory Virtual Instrumentation Suite), либо аналогичные приборы Российского производства.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 220400 «Управление в технических системах» и профилю «1. Управление и информатика в технических системах».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент Есюткин А.А.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Управления и информатики д.т.н., профессор Беседин В.М.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ) Направление подготовки: 220400 Управление в технических системах Профиль(и) подготовки: Управление и информатика в технических системах (специализация «системотехника, автоматизация и управление»);

Управление и информатика в технических системах (специализация «Автоматизированное проектирование систем управления») Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «Инженерная и компьютерная графика, часть2»

Цикл: Профессиональный Часть цикла: Вариативная № дисциплины по учебному АВТИ, Б3- плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных 3семестр - единицах:

Лекции Не предусмотрены Практические занятия Не предусмотрены Лабораторные работы 36 часов 3семестр Расчетные задания, рефераты Не предусмотрены Объем самостоятельной работы по учебному плану 72 часа (всего) Экзамены Не предусмотрен Курсовые проекты (работы) Не предусмотрен Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение основ компьютерной графики и подготовка к работе в современных САПР.

По завершению освоения данной дисциплины студент:

способен использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);

имеет навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК 12);

способен осваивать методики использования программных средств для решения практических задач (ПК-2);

способен обосновывать принимаемые проектные решения, осуществлять постановку и выполнять эксперименты по проверке их корректности и эффективности (ПК-6);

инсталлировать программное и аппаратное обеспечение для информационных и автоматизированных систем (ПК-11) Задачами дисциплины являются:

познакомить обучающихся с структурой современных САПР;

дать информацию об основных геометрических моделях, создаваемых в современных САПР;

на примере САПР общего назначения AutoCAD познакомить с основными этапами создания геометрических моделей сложных объектов;

научить пользоваться возможностями САПР AutoCAD для создания модели объектов, его визуализации, оценки инженерных характеристик моделируемых объектов, а также для создания технической документации средствами AutoCAD.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилям: Управление и информатика в технических системах (специализация «системотехника, автоматизация и управление»);

Управление и информатика в технических системах (специализация «Автоматизированное проектирование систем управления»), направления Управление в технических системах.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: начертательная геометрия, аналитическая геометрия, математический анализ, информатика.

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы и изучении дисциплин «Автоматизированные информационно-управляющие системы», а также программы магистерской подготовки.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

современные технические и программные средства взаимодействия с ЭВМ (ОК-12, ПК-2);

методы и средства компьютерной графики и геометрического моделирования (ОК-10, ПК-6) Уметь:

создавать геометрические модели средствами современных САПР, в частности, средствами САПР общего назначения AutoCAD;

инсталлировать, тестировать, испытывать и использовать программно-аппаратные средства вычислительных и информационных систем (ПК-11) Владеть:

терминологией в области геометрического моделирования и в области современного концепции жизненного цикла изделия;

методами разработки геометрических моделей и методами их редактирования и визуализации;

методами и средствами разработки и оформления технической документации (ПК 2) ;

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая № контроля Семестр самостоятельную работу раздел Форма промежуточной п/ успеваемости студентов и аттестации п (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Интерфейс и система команд AutoCAD.

Примитивы AutoCAD.

Контрольная работа:

Способы построения построение и двухмерных моделей.

редактирование 1. 30 3 12 Команды двухмерной модели.

редактирования двухмерных моделей.

Блоки. Команда написания текста.

Трехмерные поверхностные модели.

Базовые поверхностные модели – Самостоятельная полигональные сетки.

работа: создание и Построение редактирование поверхностных 2. 26 3 8 трехмерных моделей по поверхностных кинематическому моделей.

принципу.

Редактирование поверхностных моделей.

Трехмерные твердотельные модели.

Базовые твердотельные модели. Твердотельные модели, построенные по кинематическому принципу. Самостоятельная Редактирование работа: создание и твердотельных редактирование 3. 26 3 8 моделей. твердотельной модели.

Визуализация Контрольная работа:

твердотельной модели.

создание Создание чертежа по твердотельной твердотельной модели.

4. 24 3 8 модели, нанесение Нанесение размеров на размеров, переход к чертеж и чертежу твердотельную модель.

Зачет 2 3 Итого 108 36 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции Лекции учебным планом не предусмотрены.

4.2.2. Практические занятия Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы 3 семестр №1. Классификация современных САПР. Место САПР общего назначения AutoCAD среди современных САПР. Классификация геометрических моделей. Двухмерные и трехмерные модели. Пользовательский интерфейс и система команд САПР общего назначения AutoCAD. Падающее меню, экранное меню, контекстное меню, панели инструментов. Основные понятия системы: примитивы, свойства объектов, единицы измерения, системы координат, текущий видовой экран, пространство чертежа, модельное пространство. Команды, используемые для построения двухмерной модели.

№2. Настройки рабочих режимов системы. Режимы рисования. Объектная привязка.

Синтез простейшего чертежа с использованием функциональности системы для отображения общих свойств объектов – цвет и тип линии. Базовые функции раздела «Редактирование». Нанесение штриховки на двухмерный чертеж. Работа с примитивом «полилиния». Метода аппроксимации кривых.

№3. Функции синтеза многократно используемых фрагментов чертежа – функциональных элементов формы. Раздел «Блоки». Создание блока, вставка блока в чертеж, запись блока на диск, снабжение блоков атрибутивной информацией. Синтез библиотеки элементов.

Основные методы работы с текстом в САПР. Создание текстовых объектов в AutoCAD.

№4. Классификация трехмерных моделей. Способы создания трехмерных моделей в AutoCAD. Работа с с немодальными окнами – DASHBOARD. Мировая система координат, пользовательская система координат. Способы создания пользовательской системы координат. Команды проецирования в AutoCAD. Создание поверхностных моделей с помощью полигональных сеток – Mesh. Базовые поверхностные модели на основе полигональных сеток.

№5. Построение поверхностной модели по кинематическому принципу. Поверхность вращения – Revolved Mesh, поверхность соединения – Ruled Mesh поверхность перемещения – Tabulated Mesh. Команда создания поверхности по четырем кривым – поверхность Кунса – Edge Mesh. Команды аппроксимации полигональных сеток.

Управлением числом U и V аппроксимирующих кривых.

№6. Команды создания твердотельных моделей. Изменение системных переменных, управляющих визуализацией твердотельных моделей. Построение базовых элементов формы. Команда создания стен – POLISOLID. Построение тел по кинематическому принципу – команды выдавливания (EXTRUDE), перемещения (SWEEP), вращения (REVOLVE), построения тела по сечениям (LOFT). Команды сочетания тел – объединение (UNION), пересечение(INTERSECT), вычитание (SUBTRUCT). Команды общего редактирования: перемещение (3DMOVE), поворот (3DROTATE), выравнивания (3DALIGN), зеркальное отражение (3DMIRROR), копирование в массив (3DARRAY), разрез (SLICE) №7 Команды редактирования тел. Редактирование граней. Выдавливание, перенос, смешение по нормали, удаление, поворот, сведение на конус, создание копий, изменение цвета граней. Редактирование ребер и оболочки. Создание разрезов твердого тела (SECTION). Переход от твердого тела к поверхностной модели.

№8. Визуализация трехмерных моделей. Визуальные стили. Присвоение материалов.

Тонирование. Расстановка источников освещения. Текстура.

№9. Команды нанесения размеров. Синтез чертежа твердотельной модели, комплексный чертеж детали, комплекс плоскостных проекций, синтез видов и разрезов, комплекс проекций. Зачет.

4.4. Расчетные задания Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовые проекты и курсовые работы учебным планом не предусмотрены.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Самостоятельная работа включает подготовку к контрольным работам, выполнение заданий дома, предлагаемых преподавателем на занятиях, подготовку к зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются контрольные работы и проверка выполненных дома заданий.

Аттестация по дисциплине – зачет.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как среднеарифметическая оценка за контрольные работы.

В приложение к диплому вносится оценка за 3-ий семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Полещук Н.Н. AutoCAD «Русская 2007:.2D/3D-моделирование.-:Издательство Редакция», 2007.

2. Погорелов В.И. AutoCAD: трехмерное моделирование и дизайн.- СПб: БХВ – Петербург, 2004.

3. Полещук Н.Н., Савельева В.А. Самоучитель AutoCAD 2007.- СПб.: БХВ-Петербург, 2006.

4. Лешихина И.Е., Пирогова М.А., Старостина Л.А., Астахова И.Н. Средства построения трехмерных геометрических моделей в современных САПР (AutoCAD-2000) – М.:

Издательство МЭИ, 2003.

б) дополнительная литература:

1. Полещук Н.Н. AutoCAD: разработка приложений, настройка и адаптация. – СПб.:Петербург, 2006.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

Не предусмотрены.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие компьютерного класса, оснащенного компьютерами, быстродействие которых позволяет работать с трехмерными моделями, и на которых может быть инсталлирован AutoCAD версии 2007 и выше.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 220400 Управление в технических системах и профилям подготовки: Управление и информатика в технических системах (специализация «системотехника, автоматизация и управление»);

Управление и информатика в технических системах (специализация «Автоматизированное проектирование систем управления») ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент Лешихина И.Е.

к.т.н., доцент Пирогова М.А.

"СОГЛАСОВАНО":

Зав. кафедрой УиИ д.т.н., профессор Беседин В.М.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Вычислительной техники д.т.н., профессор Топорков В.В МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ) _ Направление подготовки: 220400 Управление в технических системах Профиль(и) подготовки: Управление и информатика в технических системах Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ " СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ БАЗАМИ ДАННЫХ " Цикл: Профессиональный цикл Часть цикла: Вариативная часть № дисциплины по учебному Б.3. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных 5 семестр единицах:

Лекции 36 час 5 семестр Практические занятия Лабораторные работы 36 час 5 семестр Расчетные задания, рефераты Объем самостоятельной работы по учебному плану 108 час (всего) Экзамены 36 час 5 семестр Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение теории баз данных. Формирование практических навыков проектирования информационных систем на основе баз данных.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

обобщать, анализировать, воспринимать информацию, ставить цель и выбирать пути её достижения (ОК–1);

понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны (ОК-11);

владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, иметь навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12);

учитывать современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности (ПК-3);

способностью разрабатывать информационное обеспечение систем с использованием стандартных СУБД (ПК-11).

Задачами дисциплины являются:

формирование практических навыков создания реляционных баз данных в современных СУБД;

формирование практических навыков по использованию языка запросов SQL;

формирование практических навыков работы с инструментальными средствами быстрой разработки приложений.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к дисциплинам к вариативной части профессионального цикла основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю "1. Управление и информатика в технических системах" направления 220400 Управление в технических системах.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Программирование и основы алгоритмизации», «Информационные технологии» и учебно-производственной практике.

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы для дисциплин «Автоматизированные информационно-управляющие системы», «Системное программное обеспечение» и при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основные понятия теории баз данных;

Уметь:

проектировать информационную систему на основе базы данных;

Владеть:

практическими навыками по разработке базы данных;

практическими навыками по использованию языка запросов SQL;

практическими навыками по разработке пользовательского интерфейса с использованием визуального объектно-ориентированного программирования;

навыками по использованию языка запросов SQL поиска информации по вопросам развития информационных технологий;

современными методами и средствами создания информационных систем на основе баз данных.

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, 180 часов.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая № контроля Семестр самостоятельную работу раздел Форма промежуточной п/ успеваемости студентов и аттестации п (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Введение в базы данных Защита лабораторной и СУБД. Основные 12 5 4 4 работы понятия баз данных.

Инфологическое проектирование. Защита лабораторной Проектирование работы. Контрольная 22 5 6 8 концептуальной схемы работа.

БД.

Модели данных в Защита лабораторной 12 5 4 2 СУБД. работы Организация среды хранения данных и Защита лабораторной 20 5 4 4 методы доступа к работы.

данным.

Языковые средства Защита СУБД. Язык запросов лабораторной 28 5 6 6 работы SQL.

Разработка Защита пользовательского лабораторной 24 5 4 8 приложения. работы. Контрольная работа.

Многопользовательски Защита е приложения. лабораторной 16 5 4 4 работы Распределенные БД и Тест на знание 8 5 4 распределенные СУБД. раздела Зачет 2 5 -- -- -- письменный(в Экзамен компьютерном 36 5 -- -- -- классе) Итого: 180 36 36 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

1. Введение в базы данных и СУБД. Основные понятия баз данных.

Основные понятия баз данных (БД). Понятие системы управления базами данных (СУБД). Основные функции СУБД. Классификация СУБД. Обобщенная архитектура СУБД. Обеспечение многопользовательского режима использования БД. Категории пользователей БД.

2. Инфологическое проектирование. Проектирование концептуальной схемы БД.

Проектирование БД. Цели, подходы и этапы проектирования БД. Инфологическое проектирование БД. Модель «сущность-связь». Классификация сущностей. Логическое проектирование баз данных. Проектирование схем реляционных БД, проектирование и создание таблиц. Нормализация таблиц.

3. Модели данных в СУБД.

Классификация моделей данных в СУБД. Иерархическая и сетевая модели.

Реляционная модель данных. Целостность данных. Правила целостности реляционной модели. Математические основы манипулирования реляционными данными. Реляционная алгебра и реляционное исчисление. Основные реляционные операторы. Нормализация.

4. Организация среды хранения данных и методы доступа к данным.

Физическая организация среды хранения данных в СУБД. Распределение памяти.

Методы доступа и изменения данных. Последовательный и бинарный поиск. Индексы и индексирование данных. Хэширование записей.

5. Языковые средства СУБД. Язык запросов SQL.

Языковые средства СУБД. Основные операторы и конструкции языка XBasе. Язык SQL.

Запросы на выборку данных таблиц в реляционных СУБД. Запросы на изменение данных.

6. Разработка пользовательского приложения.

Средства визуального объектно-ориентированного программирования в СУБД.

Объекты и базовые классы объектов. Экранные формы. Пользовательские меню. Отчеты.

7. Многопользовательские приложения.

Использование СУБД в локальных сетях ПЭВМ. Архитектура "файл-сервер" и "клиент-сервер" в СУБД. СУБД для ПЭВМ: общая характеристика, основные направления развития, особенности архитектуры, среды пользователей, средства администрирования. Краткая история развития СУБД. СУБД для архитектуры "клиент сервер". Современное состояние и место.

8. Распределенные БД и распределенные СУБД.

Распределенные БД и распределенные СУБД (РСУБД). Требования и важнейшие характеристики распределенных СУБД. Функции РСУБД. Распределение данных, фрагментация, репликация. Прозрачность распределения, транзакций, выполнения и использования. Целостность данных, средства администрирования и защиты, распределенная обработка, обеспечение производительности, доступность и автономность, возможности взаимодействия, независимость от платформы.

Функционирование РСУБД в архитектуре "клиент-сервер". Основные возможности РСУБД: производительность, оптимизация запросов, обеспечение целостности данных, механизмы блокировки. Основные возможности РСУБД: поддержка распределенного управления данными.

4.2.2. Практические занятия - учебным планом не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы №1. Среда СУБД, основные инструментальные компоненты (2 часа).

№2. Создание и использование таблиц с данными (4 часа).

№3. Создание и использование баз данных (4 часа).

№4. Создание и использование запросов к данным (4 часа).

№5. Создание и использование приложений для работы с данными (4 часа).

№6. Создание и использование экранных форм (4 часа).

№7. Базовые конструкции языка программирования (6 часов).

№8. Формирование многофункционального приложения (4 часа).

№9. Создание и использование отчетов (4 часа).

4.4. Расчетные задания - учебным планом не предусмотрены.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы - учебным планом не предусмотрены.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и защитам лабораторных работ, подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются тест и защиты лабораторных работ.

Аттестация по дисциплине – зачет и экзамен.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка на экзамене.

В приложение к диплому вносится оценка за 5 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Кузнецов С. Д. Основы современных баз данных: учебное пособие. Серия:

Основы информационных технологий. Интернет-Ун-т информ. технологий, БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007 г.

2. Голенищев Э.П., Клименко И.В. Информационное обеспечение систем управления. Ростов н/Д: «Феникс», 2003. – 352 с.

3. Гайдамакин Н.А. Автоматизированные информационные системы, базы и банки данных. М.: Гелиос АРВ, 2002. – 368 с.

б) дополнительная литература:

1. Когаловский М.Р. Энциклопедия технологий баз данных. – М.: Финансы и статистика, 2002. – 800с.

2. Полотнов М.М., Фомин Г.А. Проектирование информационных систем.

Лабораторные работы. – М.: Издательство МЭИ, 2003. – 20 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

1. http://citforum.ru/database/edu.shtml Подборка учебных пособий и обзоров по базам данных.

б) другие:

1. Фомин Г.А. Виноградова Н.А., Полотнов М.М. Комплекс информационных, методических и программных средств для поддержки изучения системы управления базами данных. Программное средство учебного назначения. МЭИ, 2009 г.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций.

Лабораторные работы выполняются за персональными компьютерами в специально оборудованном классе.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 220400 Управление в технических системах и профилю Управление и информатика в технических системах.

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент Полотнов М.М.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Управления и информатики д.т.н., профессор Беседин В.М.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ) _ Направление подготовки: 220400 – Управление в технических системах Профиль подготовки: 1. Управление и информатика в технических системах Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ" Цикл: профессиональный Часть цикла: Вариативная № дисциплины по учебному Б.3.14 и Б.3.14. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных 6 семестр – 4;

единицах:

Лекции 28 час. 6 семестр Лабораторные работы 32 час 6 семестр Объем самостоятельной работы по учебному плану 84 час 6 семестр (всего) Экзамен 34 час. 6 семестр Курсовой проект 1 з.е. (36час) 6 семестр Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Цели и задачи дисциплины:

Обучение студентов основам электромеханических систем, необходимых при проектировании систем и средств автоматизации и управления.

Освоение основных принципов построения электромеханических систем, методов их проектирования и расчета.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

самостоятельно работать, принимать решения в рамках своей профессиональной деятельности (ОК-7);

анализировать различного рода рассуждения, публично выступать, аргументировано вести дискуссию и полемику (ОК-12);

собирать, обрабатывать, анализировать и систематизировать научно-техническую информацию по тематике исследования, использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии (ПК-6);

осуществлять сбор и анализ исходных данных для расчета и проектирования систем и средств автоматизации и управления (ПК-9);

производить расчёты и проектирование отдельных блоков и устройств систем автоматизации и управления и выбирать стандартные средства автоматики, измерительной и вычислительной техники для проектирования систем автоматизации и управления в соответствии с техническим заданием (ПК-10);

выполнять эксперименты на действующих объектах по заданным методикам и обрабатывать результаты с применением современных информационных технологий и технических средств (ПК-19);

проводить вычислительные эксперименты с использованием стандартных программных средств с целью получения математических моделей процессов и объектов автоматизации и управления (ПК-20);

Задачами дисциплины являются познакомить обучающихся основными принципами построения c электромеханических систем, методами их проектирования и расчета;

обучить студентов основам принципам построения электромеханических систем, необходимых при проектировании систем и средств автоматизации и управления;

научить принимать и обосновывать конкретные технические решения при проектировании электромеханических систем локальной автоматики.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю "1. Управление и информатика в технических системах" направления 220400 Управление в технических системах.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: "Теоретическая электротехника", "Теоретическая механика", “Электроника”, “Теория автоматического управления” Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы и изучении дисциплин " Технические средства автоматизации и управления” "Моделирование систем управления ”, а также программы магистерской подготовки.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

знать:

функциональное назначение и принципы построения электромеханических систем, организацию управления в разомкнутых и замкнутых электромеханических системах, режимы работы электромеханических систем и принципы построения замкнутых ЭМС на основе подчиненного (многоконтурного) регулирования;

уметь:

технически грамотно выбирать двигатели для разомкнутых и замкнутых систем при различных режимах их работы, составлять схемы управления двигателями постоянного и переменного тока по разомкнутой схеме, выбирать структуру и уметь рассчитывать замкнутые ЭМС, построенных по принципу одноконтурных и многоконтурных систем регулирования;

владеть:

навыками построения электромеханических систем, построенных по принципу одноконтурных и многоконтурных систем регулирования.

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 144 часа.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая № контроля Семестр самостоятельную работу раздел Форма промежуточной п/ успеваемости студентов и аттестации п (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8.Электромеханические Тест назначение и системы. Назначение. принципы Принципы построения построения систем, 10 6 4 4 Термины и определения подготовка к лабораторной работе Методика выбора Тест: методика исполнительного выбора двигателя и расчета исполнительного редуктора двигателя и расчета 10 6 4 4 редуктора, подготовка к лабораторной работе Принципы построения и Тест: принципы реализации замкнутых построения электромеханических замкнутых систем, 10 6 4 4 систем подготовка к лабораторной работе Транзисторные Тест: электронные усилители мощности усилители, 10 6 4 4 подготовка к лабораторной работе Тест методика Проектирование проектирования, 10 6 4 4 следящих систем подготовка к лабораторной работе Тест промышленные Промышленные регуляторы, 10 6 4 4 регуляторы подготовка к лабораторной работе.Особенности динамики Тест нелинейные и нелинейных и дискретные системы, дискретных подготовка к 14 6 8 6 электромеханических лабораторной систем работе.

Подготовка и презентация Курсовой проект пояснительной 36 6 15 записки и графического материала Экзамен (рекомендуется до 1 устный/ 34 6 -- -- -- з.е.) Итого: 180 28 32 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 1. Электромеханические системы. Назначение. Принципы построения Электромеханическая система как совокупность электрической и механической систем. Задачи и способы управления координатами электромеханической системы, моментом и скоростью движения, положением исполнительного органа. Структура и компоненты управляемой электромеханической системы. Классификация электромеханических систем автоматического управления. Функциональные блок-схемы. Требования к системе. Формулировка требований к функциональным блокам. Выбор унифицированных и расчет индивидуальных функциональных блоков.

Настройка электромеханических систем.

2. Методика выбора исполнительного двигателя и расчета редуктора.

Нагрузочные диаграммы двигателей. Методика выбора типоразмера исполнительного элемента системы на базе двигателя постоянного тока с независимым возбуждением, либо асинхронного двухфазного двигателя и определение передаточного числа силового редуктора. Оценка требуемых параметров силового редуктора, обеспечивающего минимальный суммарный приведенный к валу двигателя момент инерции. Определение параметров электромеханических характеристик по данным каталога. Одномассовая и двухмассовая механические системы. Механика электропривода.

3. Принципы построения и реализации замкнутых электромеханических систем.

Принципы построения и реализации замкнутых электромеханических систем. Принципы подчиненного регулирования. Независимое управление координатами. Статические и динамические характеристики.

4. Транзисторные усилители мощности.

Транзисторные усилители мощности. Работа двухтактного усилителя для двухфазного асинхронного двигателя. Расчет мостового усилителя для двигателя постоянного тока.

5.Проектирование следящих систем Следящие системы. Требования к следящим системам. Особенности анализа и синтеза следящих систем и систем программного регулирования.

Выбор коэффициента усиления разомкнутой системы. Характеристики нестабилизированной разомкнутой системы. Показатели качества замкнутой системы. Желаемые ЛАЧХ. Коррекция системы последовательная, гибкая и жесткая обратные связи Физическая реализация корректирующих устройств.

6. Промышленные регуляторы Промышленные регуляторы. Реализация типовых законов регулирования в промышленных регуляторах. Методы и особенности расчета локальных систем автоматики. Типовые структуры промышленных локальных систем регулирования.

7. Особенности динамики нелинейных и дискретных электромеханических систем Учет нелинейности характеристик элементов системы. Влияние насыщения на устойчивость и переходный процесс. Условие существования автоколебаний в системе с люфтом. Влияние сухого трения на статическую ошибку и переходный процесс. Условие существования автоколебаний в системе с квантованием по уровню и по времени..

4.2.2. Практические занятия Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы 6 семестр № 1. Исследование динамики системы стабилизации частоты вращения двигателя постоянного тока.

№2. Исследование динамики электромеханической следящей системы.

№.3. Система регулирования уровня жидкости в резервуаре.

№ 4. Выбор и настройка параметров промышленного регулятора для объекта с запаздыванием.

№ 5 Изучение методов и средств структурной и параметрической идентификации нелинейных систем реального времени.

№ 6 Структурная и параметрическая идентификация разомкнутой системы стабилизации частоты вращения двигателя.

№ 7 Влияние частоты дискретизации на динамику локальной системы управления с ПД – регулятором.

4.4. Расчетные задания Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

4.5. Курсовой проект.

6 семестр Курсовой проект: “Cледящая система”.

Конкретные темы включаются в Учебно-методический комплекс по дисциплине.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в форме традиционных лекций и лекций с использованием презентаций и видео роликов. На лекциях используются наглядные пособия в виде конкретных элементов приборных электромеханических систем.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и лабораторным работам, оформление курсового проекта и подготовку его презентации к защите, подготовку к экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, устный опрос, защита лабораторных работ и защита курсового проекта.

Аттестация по дисциплине – экзамен.

Оценка за освоение дисциплины рассчитывается из условия: 0,3 (среднеарифметическая оценка за тесты и защиты лабораторных работ) + 0,3 оценка за курсовой проект + 0,4 оценка на экзамене.

В приложение к диплому вносится оценка за 6 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

5. Электронный конспект лекций по курсу "Электромеханические системы" – М.:

МЭИ, 2008.

6. Кузнецов В.Ф, Электромеханические системы. М.:Горное образование. 2008. с.

б) дополнительная литература:

3. Электрооборудование летательных аппаратов: учебник для вузов. В двух томах / под ред. С.А.Грузкова. – М.:Издательский дом МЭИ. Т.2. 2008. 552 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

Matlab (Simulink).

б) другие:

Учебный фильм "Промышленные роботы".

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и показа учебных фильмов.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 220400 «Управление в технических системах» и профилю «1. Управление и информатика в технических системах».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

д.т.н., профессор Колосов О.С.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Управления и информатики д.т.н., профессор Беседин В.М.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ) _ Направление подготовки: 220400 – Управление в технических системах Профиль(и) подготовки: Управление и информатика в технических системах Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ " МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ И МИКРОПРОЦЕССОРЫ В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ " Цикл: профессиональный Часть цикла: вариативная № дисциплины по учебному УИИ;

Б3. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных 7 семестр – единицах:

Лекции 36 часов 7 семестр Лабораторные работы 36 часов 7 семестр Объем самостоятельной работы по учебному плану 144 часа (всего) Экзамены 36 часов 7 семестр Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является Изучение технологии применения микропроцессоров в системах управления техническими объектами и технологическими процессами, проектирования систем управления на базе микроконтроллеров и промышленных логических контроллеров (ПЛК);

Формирование навыков разработки прикладного программного обеспечения микроконтроллеров и ПЛК.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

способностью владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, иметь навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12);

готовностью к внедрению результатов разработок средств и систем автоматизации и управления в производство (ПК-13);

готовностью к участию в работах по изготовлению, отладке и сдаче в эксплуатацию систем и средств автоматизации и управления (ПК-15);

способностью выполнять эксперименты на действующих объектах по заданным методикам и обрабатывать результаты с применением современных информационных технологий и технических средств (ПК-19);

способностью настраивать управляющие средства и комплексы и осуществлять их регламентное эксплуатационное обслуживание с использованием соответствующих инструментальных средств (ПК-29);

Задачами дисциплины являются познакомить обучающихся с основными узлами и принципами работы микропроцессоров и микропроцессорных контроллеров;

дать информацию о местах применения микропроцессоров и микроконтроллеров в системах локальной и распределенной автоматики;

научить составлять управляющие программы для микроконтроллеров.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю "Управление и информатика в технических системах" направления 220400 Управление в технических системах.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: "Электротехника и электроника", "Информационные технологии", "Технические средства автоматизации и управления", "Теория автоматического управления".

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы, а также программы магистерской подготовки.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

принципы построения микропроцессорных БИС, устройств и систем на их базе (ПК 15);

особенности построения программируемых логических контроллеров (ПК-15);

структуру программных средств ПЛК (ОК-12, ПК-15, ПК-29) ;

основные задачи, решаемые микропроцессорными средствами автоматики (ПК-15, ПК-13);

Уметь:

проектировать микропроцессорные системы на основе микропроцессорных комплектов БИС микроконтроллеров и ПЛК (ПК-13, ПК-15, ПК-19);

использовать стандартные терминологию, определения и обозначения (ОК-2);

Владеть:

методами применения микропроцессорных устройств автоматики в локальных и распределенных системах управления (ПК-13, ПК-15, ПК-29).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 96 часов.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая № контроля Семестр самостоятельную работу раздел Форма промежуточной п/ успеваемости студентов и аттестации п (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Область применения микропроцессоров и Тест на знание 4 7 4 -- -- микроконтроллеров в терминологии автоматике Микроконтроллеры Защита DirectLOGIC 205 фирмы 44 7 8 -- 36 лабораторных работ KOYO Микропроцессоры Тест: состав ЦПУ и персональных IBM-PC методы увеличения 6 7 6 -- -- совместимых его компьютеров производительности Оперативная память и Тест: типы устройства хранения запоминающих 4 7 4 -- -- информации устройств Тест: интерфейсы Интерфейсы связи 6 7 6 -- -- связи Микроконтроллеры MOSCAD фирмы Контрольная работа 8 7 8 -- -- Моторола Итоговая оценка за Зачет лабораторные 6 7 -- -- -- работы и тесты Экзамен устный 36 7 -- -- -- Итого: 96 36 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 1. Область применения микропроцессоров и микроконтроллеров в автоматике.

Применение микропроцессоров и микроконтроллеров в локальной автоматике.

Распределенные системы, общее понятие о системах диспетчерского контроля и управления (СДКУ) и места применения микропроцессоров и микроконтроллеров них.

Контрольные пункты телемеханики.

2. Микроконтроллеры DirectLOGIC 205 фирмы KOYO.

База контроллера DL205. Центральный процессор DL240. Модули ввода/вывода. Язык релейной лестничной логики (RLL, Ladder) микропроцессора DL240.

3. Микропроцессоры персональных IBM-PC совместимых компьютеров.

Состав и принцип работы ЦПУ. Методы увеличения производительности ЦПУ.

Структурная схема микропроцессора Intel 8080.

4. Оперативная память и устройства хранения информации.

Полупроводниковая динамическая память (DRAM). Полупроводниковая статическая память (SRAM). Ферритовая память. Ферромагнитная память (FeRAM). Флэш-память.

Запоминающие устройства на основе магнитных дисков.

5. Интерфейсы связи.

Интерфейс RS232. Интерфейс RS485. Передача данных по RS232 и RS485. Интерфейс USB. Передача данных по USB. Ethernet. Модемное соединение.

5. Микроконтроллеры MOSCAD фирмы Моторола.

Устройство MOSCAD RTU. Устройство модулей MOSCAD. Модуль CPU MOSCAD.

Модули ввода/вывода. Обмен данными. Организация радиосвязи. Протокол передачи данных используемый MOSCAD. Настройка контроллеров MOSCAD.

4.2.2. Практические занятия Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы 7 семестр №1 Ознакомление с микроконтроллером DL205 и утилитами для работы с ним.

№2 Изучение программирования условий языка Ladder, работа с памятью.

№3 Изучение логических и арифметических операций языка Ladder.

№4 Работа с таймерами и счетчиками.

№5 Организация циклов, команды перехода.

№6 Изучение принципов управления роботом-манипулятором с помощью микроконтроллера DL205.

№7 Разработка и отладка приложения для выполнения роботом-манипулятором простой учебной задачи.

№8 Разработка и отладка приложения для выполнения роботом-манипулятором производственной задачи.

4.4. Расчетные задания Расчетные задания учебным планом не предусмотрены 4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в традиционной форме.

Лабораторные занятия проводятся в традиционной форме.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и лабораторным работам.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, защита лабораторных работ.

Аттестация по дисциплине – экзамен.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка на экзамене.

В приложение к диплому вносится оценка за 7 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

4. Электронный конспект лекций по курсу "Микроконтроллеры и микропроцессоры в системах управления " – М.: МЭИ, 2009.

5. Микропроцессоры от 8086 до Pentium III Xeon и AMD-К6-3 / А. А. Ровдо. - М. : ДМК, 2000. 592 с.

6. Микроконтроллеры. Архитектура, программирование, интерфейс : Справочник / В. Б.

Бродин, И. И. Шагурин. - М. : ЭКОМ, 1999. 400 с.

б) дополнительная литература:

4. Современные микроконтроллеры и микропроцессоры Motorola : Справочник / И. И.

Шагурин. - М. : Горячая Линия-Телеком, 2004. - 952 с..

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

Пакет программирования DL205: DirectSoft Документация для DL205: http://www.plcsystems.ru/catalog/DirectLOGIC_2/doc/index.php б) другие:

Презентация «Motorola Enhanced SCADA Solutions».

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной лаборатории оборудованной рабочими местами в составе ЭВМ и микроконтроллера Direct LOGIC 205.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 220400 «Управление в технических системах» и профилю «Управление и информатика в технических системах».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

ст. преп. Баларев Д.А.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой УиИ д.т.н., профессор Беседин В.М.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ) _ Направление подготовки: 220400 Управление в технических системах Профиль подготовки: Управление и информатика в технических системах Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ»

Цикл: профессиональный Часть цикла: вариативная № дисциплины по учебному АВТИ;

Б.3. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных 7 семестр - единицах:

Лекции 36 час 7 семестр Практические занятия Лабораторные работы 36 час 7 семестр Расчетные задания, рефераты Объем самостоятельной работы по учебному плану 108 час (всего) Экзамены 7 семестр Курсовые проекты (работы) 1 з.е. (36 час) 7 семестр Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является: изучение системного анализа и синтеза сложных систем для последующего применения при разработке и эксплуатации автоматизированных информационно-управляющих систем (АИУС).

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

владеть культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК–1);

использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);

владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, иметь навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12);

учитывать современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности (ПК-3);

владеть основными приемами обработки и представления экспериментальных дан ных (ПК-5);

собирать, обрабатывать, анализировать и систематизировать научно-техническую информацию по тематике исследования, использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии (ПК-6);

осуществлять сбор и анализ исходных данных для расчета и проектирования систем и средств автоматизации и управления (ПК-9);

разрабатывать информационное обеспечение систем с использованием стандартных СУБД (ПК-11);

осуществлять сбор и анализ научно-технической информации, обобщать отечественный и зарубежный опыт в области средств автоматизации и управления, проводить анализ патентной литературы (ПК-18);

проводить вычислительные эксперименты с использованием стандартных программных средств с целью получения математических моделей процессов и объектов автоматизации и управления (ПК-20);


участвовать в составлении аналитических обзоров и научно-технических отчетов по результатам выполненной работы, в подготовке публикаций по результатам исследований и разработок (ПК-21);

производить инсталляцию и настройку системного, прикладного и инструментального программного обеспечения систем автоматизации и управления (ПК-31);

разрабатывать инструкции по эксплуатации используемого технического оборудования и программного обеспечения для обслуживающего персонала (ПК 32).

разрабатывать информационное обеспечение систем автоматизации и управления на основе современных технологий программирования (ПК-33);

использовать в разработках программно-технических комплексов современные технологии передачи данных и алгоритмы их обработки (ПК-35);

к системной интеграции средств автоматизации на основе типовых решений (ПК 36).

Задачами дисциплины являются:

применение системного анализа и синтеза сложных систем при разработке и эксплуатации АИУС;

изучение принципов функционирования иерархических систем и методов формализации структуры АИУС;

изучение теоретических и формальных моделей элементов сложной системы в условиях неопределенности;

изучение перспективных информационных технологий проектирования АИУС;

анализ основных проблем, возникающих при проектировании и эксплуатации АИУС и перспективных направлений развития АИУС.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю «Управление и информатика в технических системах» направления 220400 «Управление в технических системах».

Дисциплина базируется на дисциплинах следующих циклов:

гуманитарный, социальный и экономический;

математический и естественно - научный;

профессиональный.

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

общие проблемы абстрактной теории систем, в том числе и АИУС;

методологию системного анализа;

перспективные направления развития и информационные технологии проектирования АИУС (ОК-10);

принципы построения отказоустойчивой распределенной структуры АИУС;

современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности (ПК-3).

Уметь:

осуществлять сбор и анализ исходных данных для расчета и проектирования систем и средств автоматизации и управления (ПК-9);

выбирать стандартные средства автоматики, измерительной и вычислительной тех ники для проектирования систем автоматизации и управления в соответствии с тех ническим заданием (ПК-10);

разрабатывать информационное обеспечение систем с использованием стандартных СУБД (ПК-11);

проводить вычислительные эксперименты с использованием стандартных программных средств с целью получения математических моделей процессов и объектов автоматизации и управления (ПК-20);

производить инсталляцию и настройку системного, прикладного и инструментального программного обеспечения систем автоматизации и управления (ПК-31);

разрабатывать информационное обеспечение систем автоматизации и управления на основе современных технологий программирования (ПК-33);

использовать в разработках программно-технических комплексов современные технологии передачи данных и алгоритмы их обработки (ПК-35);

решать задачи системной интеграции средств автоматизации на основе типовых решений (ПК-36).

Владеть:

культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информа ции, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК–1);

основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, иметь навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12);

методами построения теоретических и формальных моделей элементов сложной системы в условиях неопределенности;

теоретико-множественным подходом для описания системного объекта - АИУС;

методами формализации структуры АИУС (ПК-5).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единицы, 180 часов.

Виды учебной работы, Формы текущего Раздел дисциплины.

Всего часов на раздел включая самостоятель № контроля успеваемо Семестр Форма промежуточной ную работу студентов и п/ сти аттестации трудоемкость (в часах) п (по разделам) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Подготовка к 1 Общая характеристика коллоквиуму и АИУС оформление 19 7 6 4 лабораторной работы в виде презентации Подготовка к 2 Системный подход и коллоквиуму и последовательность оформление 21 7 8 4 разработки АИУС лабораторной работы в виде презентации Подготовка к Принципы коллоквиуму и функционирования оформление 19 7 6 4 лабораторной работы в иерархических АИУС виде презентации Основные проблемы, Подготовка к коллоквиуму и решаемые при оформление 17 7 4 4 разработке АИУС лабораторной работы в виде презентации Подготовка к Особенности АИУС коллоквиуму и реального времени оформление 17 7 4 4 лабораторной работы в виде презентации Подготовка к Интеллектуализация коллоквиуму и АИУС оформление 17 7 4 4 лабораторной работы в виде презентации Подготовка к 7 Перспективные коллоквиуму и информационные оформление 15 7 2 4 технологии лабораторной работы в проектирования АИУС виде презентации Подготовка к 8 Перспективные коллоквиуму и направления развития оформление 15 7 2 4 АИУС лабораторной работы в виде презентации Защита отчета по Зачет лабораторному 4 7 -- -- 4 - практикуму в виде презентации Экзамен письменный 36 7 -- -- -- Итого: 180 36 36 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

1.Общая характеристика АИУС Основа для создания общей теории систем. Основные требования, которым должна удовлетворять общая теория систем. Дедуктивный характер общей теории систем. Уровни абстрактного описания систем.

Отличительные особенности новой информационной технологии при построении автоматизированных систем. Виды автоматизированных систем в составе интегрированной автоматизированной системы управления. Основные идеи интеграции.

Общие функции. Общий вид структуры. Пути специализации. Государственная Система промышленных Приборов и средств автоматизации (ГСП). Агрегативные комплексы ГСП. Единая система стандартов. Термины и определения.

Основные классификационные признаки и классификации АИУС. Состав. Функции.

Организационно-производственный уровень. Характер протекания технологического процесса во времени. Условная информационная мощность. Уровень функциональной надежности. Тип функционирования.

Организация технологического процесса разработки АИУС. Техническое задание.

Технический проект. Рабочий проект. Внедрение. Анализ функционирования.

2.Системный подход и последовательность разработки АИУС Основные концепции методологии системного анализа. Методологические направления, связанные с изучением системных объектов: структурно-функциональный анализ;

структурный анализ;

системный анализ. Основные положения методологии, использующей системный подход к анализу научных или технических задач и проблем.

Системное исследование системных объектов.

Формализация структуры АИУС. Теоретико-множественная трактовка понятия «система». Уровни описания системы. Система как класс множеств. Теоретико множественное описание системного объекта-АИУС. Существенные характеристики иерархической системы. Стратифицированные описания системы управления. Типы организационных структур управляющих систем. Описание иерархической системы как многослойной системы.

3.Принципы функционирования иерархических АИУС.

Исходные понятия (определения абстрактной системы, функциональной системы, системы принятия решений). Понятие локальных подсистем. Информационные связи между подсистемами в составе иерархической управляющей системы. Положения, определяющие согласованность (совместимость) целей (задач) подсистем. Постулат совместимости. Принципы координации. Структурные особенности иерархических систем управления. Декомпозиция системы по организационно-технологическому принципу. Контурная декомпозиция систем управления. Представление иерархической структуры в виде полного графа и покрывающего его дерева. Эффект сжатия информации.

4.Основные проблемы, решаемые при разработке АИУС Комплексное совершенствование управления. Декомпозиция объекта. Декомпозиция целей. Межуровневая и внутриуровневая интеграция. Совместимость. Повышение эффективности. Постановка задачи управления. Адаптивность. Выбор средств проектирования и организации систем АИУС. Согласование компонентов АИУС по точности, надежности, производительности. Координация и управление частями АИУС.

Выбор способа и регламента взаимодействия. Методическое обеспечение разработки АИУС. Опережающая стандартизация интерфейсов. Функциональная структура АИУС.

Технология системного управления. Повышение научно-технического уровня и качества АИУС.

Проблема принятия решения в АИУС. Восприятие и осмысливание проблемной ситуации. Определение множества допустимых преобразований над ситуациями. Выбор необходимого или наиболее эффективного преобразования в данной ситуации. Оценка полученного или ожидаемого результата и его коррекция при необходимости.

Проблема адаптации АИУС к области применения. Многослойная концепция адаптации управления производством. Средства информационной интеграции уровней адаптации. Декомпозиция общей задачи управления. Выбор конструктивной базы.

Типизация технических структур. Унификация интерфейсов. Оптимизация номенклатуры модулей. Системные принципы синтеза АИУС. Синтез математической модели АИУС.


Оптимизация проектирования АИУС. Проектная компоновка локальных АИУС.

5.Особенности АИУС реального времени Отличительные особенности алгоритмов управления, используемых в АИУС.

Функциональная структура сбора данных и управления. Компоненты сложной современной системы управления. Важнейшие и определяющие свойства объекта, которые задают основные схемотехнические решения в системе управления. Методы управления по состоянию и событию. Область допустимых состояний при событийном управлении.

Обеспечивающие подсистемы АИУС и их характеристики. Интегрированный пакет для автоматизации производства. Человеко-машинный интерфейс для управления производственными процессами. Система управления с открытой архитектурой.

Реляционная база данных реального времени. Автоматизированная система управления производством. Гибкая система управления процессами дозирования и смешения.

Серверы ввода-вывода для наиболее популярных управляющих контроллеров. Набор специализированных инструментов, который позволяет расширять возможности интегрированного пакета.

6.Интеллектуализация АИУС Структура системного проектирования АИУС как человеко-машинной системы.

Экспертные системы реального времени для АИУС. Продукционные модели. Схема экспертной системы и ее база знаний. Модель, топология и архитектура экспертных систем.

7.Перспективные информационные технологии проектирования АИУС Совмещение модели предметной области с формальной моделью решаемой задачи.

Задание и контроль режима обработки информации по состоянию данных.

Интеллектуальный интерфейс между пользователем и АИУС. Технология многопользовательского клиентского доступа. Информационный портал предприятия.

Система многопользовательского клиентского доступа – компьютеров, выполняющих роль терминалов. Пакет анализа производственных данных. Система статистического контроля процесса. Система управления основными фондами предприятия.

Интегрированные системы, объединяющие все уровни управления производством.

Примеры.

8.Перспективные направления развития АИУС Применение идей синергетики – новой интегральной науки, изучающей процессы самоорганизации и коллективного, когерентного поведения в нелинейных динамических системах различной природы, а также принципы и методы новой синергетической теории управления, базирующейся на концепции направленной самоорганизации и динамической декомпозиции многомерных систем.

Принципы построения отказоустойчивой распределенной структуры АИУС.

Функциональная структура управления технологической системой. Супервизорное управление. Структура комплекса технических средств АИУС – совокупность локальных сетей программируемых контроллеров с подчиненными им микросетям исполнительных автоматов и микропроцессорных регуляторов. Применение микропроцессорных систем для автоматизации управления технологическими объектами. Принципы построения систем. Структура систем. Средства программируемой автоматики с перестраиваемой структурой. Инструментальные комплексы автоматизированной разработки локального управления в АИУС.

4.2.2. Практические занятия Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы 7 семестр № 1,2.Структуризация и декомпозиция объекта управления.

№ 3,4.Системное оптимизационное исследование объекта управления в условиях стохастической неопределенности.

№ 5,6.Принципы автоматизированного управления техническим объектом.

№ 7,8.Исследование системы супервизорного управления техническим объектом.

4.4. Расчетные задания Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы 7 семестр Курсовой проект: Системный анализ и синтез на базе комплекса технических средств гипотетической микропроцессорной системы оптимального управления сложной системой 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций.

Лабораторные занятия проводятся с использованием авторских программных средств учебного назначения.

Самостоятельная работа включает: подготовку к лекционным занятиям и лабораторным работам, к коллоквиумам перед проведением лабораторных работ, к зачету и экзамену;

оформление курсового проекта и подготовку его презентации к защите;

оформление отчета по лабораторному практикуму и подготовку его презентации к защите.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются устный опрос, защита курсового про екта, презентация отчета по лабораторным работам.

Аттестация по дисциплине – экзамен.

Оценка за освоение дисциплины определяется как оценка на экзамене В приложение к диплому вносится оценка за 7 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Рюкин А.Н. Системный анализ и синтез сложных систем : Эргатические системы управления : методическое пособие / А.Н. Рюкин – М.: Издательство МЭИ, 2005.

2. Рюкин А.Н. Системный анализ и синтез сложных систем : Оптимизационное исследование в условиях неопределенности : методическое пособие / А.Н. Рюкин – М.:

Издательство МЭИ, 2006.

3. Рюкин А.Н. Системный анализ и синтез сложных систем : Основные этапы моделирования: методическое пособие / А.Н. Рюкин – М.: Издательство МЭИ, 2006.

б) дополнительная литература:

1. Глушаков С.В. и др. Автоматизированные информационно-управляющие системы.

Учебник для вузов. – СПб.: Корона-принт, 2000.-416 с.

2. Васильев В.И., Ильясов Б.Г. Интеллектуальные системы управления: теория и практика.- 2009.-392 с.

3. Колесников А.А. Синергетические методы управления сложными системами:

Энергетические системы/ А.А.Колесников, Г.Е.Веселов, А.Н.Попов и др.;

Под общ. ред.

А.А.Колесникова - М. : URSS КомКнига, 2006.-247 с.

4. Баронов В.В. и др. Информационные технологии и управление предприятием. – М.:

ДМК-пресс, 2004 – 328 с.

5. Дьячко А. Г. Математическое и имитационное моделирование производственных систем. М.: МИСИС, 2007.-537с.

6. Дьяконов В.П. MATLAB 6/6.1/6/5 + Simulink 4/5. Основы применения. – М: СОЛОН Пресс,2004.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

операционная система Windows XP, Microsoft Office 2007, MatLab.

б) другие:

1. Рюкин А.Н. Имитационное моделирование объектов управления. Паспорт программного средства учебного назначения. - М.: МЭИ, 2009.

2. Рюкин А.Н. Имитационное моделирование систем управления. Паспорт программного средства учебного назначения. - М.: МЭИ, 2009.

3. Рюкин А.Н. Предметное программное обеспечение. Паспорт программного средства учебного назначения. - М.: МЭИ, 2009.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций и показа учебных фильмов.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 220400 «Управление в технических системах» и профилям подготовки: №1 - Управление и информатика в технических системах (специализация "Системотехника автоматизации и управления"), кафедра управления и информатики;

№2 - Управление и информатика в технических системах (специализация "Автоматизированное проектирование систем управления"), кафедра управления и информатики.

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент Рюкин А.Н.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой управления и информатики АВТИ д.т.н., профессор Беседин В.М.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ) _ Направление подготовки: 220400 Управление в технических системах Профиль(и) подготовки: Управление и информатика в технических системах Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "СИСТЕМНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ" Цикл: профессиональный Часть цикла: вариативная № дисциплины по учебному Б.3. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных 7 семестр – единицах:

Лекции 36 час 7 семестр Практические занятия Лабораторные работы 36 час 7 семестр Расчетные задания, рефераты Объем самостоятельной работы по учебному плану 108 час (всего) Экзамен 7 семестр Курсовые проекты (работы) Москва – 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является обучение студентов основным понятиям, назначению и структуре современных операционных систем и системного программного обеспечения (компиляторов и интерпретаторов). Основной задачей дисциплины является практическое освоение принципов построения, методов и алгоритмов реализации основных функций современных операционных систем и системного программного обеспечения для решения задач проектирования и эксплуатации систем и средств управления в своей производственной деятельности.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

обобщать, анализировать, воспринимать информацию, ставить цель и выбирать пути её достижения (ОК–1);

стремиться к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-6);

понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны (ОК-11);

владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, иметь навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12);

работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-13);

учитывать современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности (ПК-3).

Задачами дисциплины являются:

познакомить обучающихся с основными понятиями, функциями и структурой современных операционных систем и системного программного обеспечения;

дать информацию о методах и алгоритмах реализации основных функций современных операционных систем и системного программного обеспечения;

научить использованию современных операционных систем и системного программного обеспечения при решении задач проектирования и эксплуатации систем и средств управления 2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю "Управление и информатика в технических системах" направления 220400 "Управление в технических системах".

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Информационные технологии», «Программирование и основы алгоритмизации», «Вычислительные машины, системы и сети» и учебно-производственной практике.

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы для дисциплин «Информационные сети и телекоммуникации» и при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основные понятия, функции и структуру современных операционных систем и системного программного обеспечения (ПК-3);

основы организации исполнения прикладных программ пользователя в современных операционных средах (ОК-12);

методы и алгоритмы реализации основных функций современных операционных систем и системного программного обеспечения (ПК-3);

способы организации файловой системы и управления основными компонентами современных компьютеров (память, устройства ввода/вывода) (ПК-3).

Уметь:

использовать возможности современных операционных систем и системного программного обеспечения для решения задач проектирования и эксплуатации систем и средств управления (ПК-10);

использовать методы и алгоритмы реализации отдельных функций операционных систем и системного программного обеспечения при разработке прикладного программного обеспечения (ПК-11);

обнаруживать и устранять проблемы в обеспечении работоспособности вычислительных машин, комплексов и систем, связанные с функционированием операционных систем и системного программного обеспечения (ПК- 30, ПК-31);

тестировать основные технические характеристики вычислительных машин, комплексов и систем с использованием возможностей операционных систем (ПК 30, ПК-31).

Владеть:

основами организации исполнения прикладных программ пользователя в современных операционных средах, а также использования системного программного обеспечения для их разработки (ОК-12);

навыками поиска информации по вопросам использования операционных систем и системного программного обеспечения, а также методов и алгоритмов реализации отдельных функций для решения задач проектирования и эксплуатации систем и средств управления и разработки прикладного программного обеспечения;

основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, навыками работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12);

информацией о технических характеристиках современных операционных систем и системного программного обеспечения (ПК-8 ).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 144 часа.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая № контроля Семестр самостоятельную работу раздел Форма промежуточной п/ успеваемости студентов и аттестации п (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Основные понятия операционных систем и Защита лабораторной системного 12 7 4 4 работы программного обеспечения Процессы и потоки Защита лабораторной 22 7 4 8 работы Межпроцессное Защита лабораторной 16 7 4 4 взаимодействие работы Планирование Тест на знание 10 7 4 процессов раздела Взаимоблокировки Тест на знание 14 7 4 раздела Управление памятью Защита лабораторной 22 7 6 8 работы Управление Тест на знание 8 7 2 вводом/выводом раздела Защита Файловые системы лабораторной 16 7 4 4 работы Многопроцессорные и Тест на знание многомашинные 10 7 2 4 раздела системы Защита Компиляторы и лабораторной 14 7 2 4 интерпритаторы работы Экзамен 36 7 -- -- Итого: 180 36 36 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 1. Основные понятия операционных систем и системного программного обеспечения Определение операционной системы. Понятие вычислительного процесса и ресурса. Основные виды ресурсов. Аппаратура современных вычислительных машин и комплексов. Функции ОС. Системные вызовы. Классификация операционных систем:

однозадачные мониторы, пакетные мониторы, мультипрограммные пакетные ОС, диалоговые многопользовательские ОС, ОС реального времени. Структура ОС.

2. Процессы и потоки Основные понятия, состояние и реализация процессов.

Основные понятия, модель и примеры использования потоков.

Варианты реализации потоков: в ядре, в пространстве пользователя, смешанная реализация.

3. Межпроцессное взаимодействие Межпроцессное взаимодействие. Семафоры. Проблемы межпроцессного взаимодействия.

4. Планирование процессов Планирование и диспетчеризация процессов и задач: стратегии планирования, дисциплины диспетчеризации. Алгоритмы планирования в системах пакетной обработки и в интерактивных системах.

5. Взаимоблокировки Условия взаимоблокировки, выгружаемые и невыгружаемые ресурсы.

Моделирование взаимоблокировок. Обнаружение и устранение взаимоблокировок.

Выход из взаимоблокировки, избежание взаимоблокировок.

6. Управление памятью Память и отображения, виртуальное адресное пространство.

Управление памятью. Распределение памяти разделами, сегментная, страничная и сегментно-страничная организация памяти. Алгоритмы управления памятью.

Распределение оперативной памяти в современных ОС.

7. Управление вводом/выводом Основные понятия и концепции ввода/вывода в ОС. Основные системные таблицы ввода/вывода. Синхронный и асинхронный ввод/вывод. Ввод/вывод по прерываниям.

Прямой доступ к памяти.

Таймеры. Аппаратное и программное обеспечение таймеров.

8. Файловые системы Понятие файла. Типы файлов, операции с файлами.

Каталоги, операции с каталогами.

Функции, структура и реализация файловой системы.

Файловая система FAT. Файловая система NTFS. Основные отличия FAT и NTFS.

9. Многопроцессорные и многомашинные системы Мультипроцессорное аппаратное обеспечение. Типы мультипроцессорных операционных систем. Планирование мультипроцессора.

Аппаратное обеспечение многомашинных систем. Планирование многомашинных систем.

Сетевые службы и протоколы. Аппаратное и программное обеспечение.

10. Компиляторы и интерпритаторы Компиляторы и интерпритаторы: архитектура, принципы построения.

4.2.2. Практические занятия - учебным планом не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы №1. Получение характеристик компьютера и операционной системы. Знакомство с операционными системами семейства *nix на примере ОС ALT Linux Server (4 часа).

№2. Создание процессов и потоков (4 часа).

№3. Создание динамически подключаемых библиотек (DLL) (4 часа).

№4. Объекты синхронизации (4 часа).

№5. Исследование виртуальной памяти (4 часа).

№6. Использование виртуальной памяти в приложениях (4 часа).

№7. Отслеживание изменений файловой системы (4 часа).

№8. Принципы построения сетей TCP/IP v4 (4 часа).

№9. Командный интерпретатор и основы программирования на shell (4 часа).

4.4. Расчетные задания - учебным планом не предусмотрены.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы - учебным планом не предусмотрены.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций.

Презентации лекций содержат большое количество иллюстративного материала.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и защитам лабораторных работ, а также подготовку к зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются тест и защиты лабораторных работ.

Аттестация по дисциплине – зачет.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка на экзамене.

В приложение к диплому вносится оценка за 7 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

1. А. В. Гордеев, А. Ю. Молчанов. Системное программное обеспечение. Учебник для вузов. – СПб.: Питер, 2001. – 736 с.

2. А. Ю. Молчанов. Системное программное обеспечение. Учебник для вузов. – СПб.:

Питер, 2010. – 400 с.

б) дополнительная литература:

1. Дейтел Г. Введение в операционные системы: В 2-х т. Пер. с англ. - М.: Мир, 1987.

- 359 с., ил.

2. Дейтел Х.М., Дейтел П.Дж., Чофнес Д.Р. Операционные системы. Основные принципы: Третье издание, Пер. с англ. – М.: ООО «Бином-Пресс», 2009. – 1024 с.

3. Карпов В.Е., Коньков К.А. Основы операционных систем. – М.: ИНТУИТ.РУ «Интернет-Университет Информационных технологий», 2005. – 536 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

1. windows.microsoft.com. Описание операционной системы Windows.



Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.