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 |   ...   | 2 | 3 ||

«СБОРНИК РАБОЧИХ ПРОГРАММ Магистерская программа: Управление и информатика в технических системах Содержание ...»

-- [ Страница 4 ] --

разрабатывать нормативно-техническую документацию на проектируемые аппаратно программные средства (ПТД-1);

разрабатывать технологии изготовления аппаратных средств с использованием автоматизированных систем технологической подготовки производства (ПТД-2).

Задачами дисциплины являются познакомить обучающихся c основными проблемами, возникающими при исследовании специальных систем управления;

научить принимать и обосновывать конкретные технические решения при анализе и синтезе сложных технических объектов.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к дисциплинам по выбору профессионального цикла М.2 основной образовательной программы подготовки магистров по профилю “1 Управление и информатика в технических системах” направления 220400-“Управление в технических системах”.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: “Теоретическая механика”, “Теоретическая электротехника”, “Электроника”, “Теория автоматического управления” Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы в области профессиональной деятельности магистров и при выполнении магистерских диссертаций.

.

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

знать: специфику задач управления конечным состоянием объекта и их отличие от задач управления текущим состоянием;

-сущность инерциальной навигации, методы определения ускорений объекта и его угловых скоростей с помощью установленных на объекте приборов и устройств;

- методы исследования, анализ и синтез двусвязных систем с антисимметричными перекрестными обратными связями;

- способы построения “умных домов”, сценарии, платформы, методы управления;

- задачи, возникающие при управлении промышленными роботами, системы с отражением усилий, системы с положительной обратной связью.

уметь: технически грамотно решать типичные задачи управления конечным состоянием, проводить анализ и синтез специальных колебательных систем, анализ и синтез систем с антисимметричными обратными связями, выбирать платформы и сценарии “умного дома”.

владеть: навыками построения сложных динамических систем, их анализа, синтеза, проектирования и эксплуатации.

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 успеваемости студентов и п/п аттестации (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Понятия Тест примеры задач информационных управление технологий. Термины, конечным 11 1 4 законы. Управление состоянием конечным состоянием. подготовка к лабораторной работе Синтез САУ для Лабораторная работа типичных задач Управление 15 1 4 4 управления конечным конечным состоянием состоянием Основы Тест: астатические навигационных систем системы с управления. Методы колебательным 11 1 4 коррекции. звеном. Подготовка к лабораторной работе Управление Лабораторная работа специальными Синтез 16 1 4 4 колебательными колебательных системами систем Тест: “Жесткие” Системы с системы антисимметричными 19 1 8 4 Лабораторная работа обратными связями “Умные” дома. Тест” Умные” дома.

Типовые сценарии и Подготовка к 12 1 4 платформы. лабораторной работе Робототехнические Лабораторная системы и ГАП. работа.

20 1 8 4 Промышленные Программирование роботы. робота Зачет 4 1 2 Экзамен (рекомендуется до 1 устный/ 36 1 -- -- -- з.е.) Итого: 144 36 18 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 1. Основные понятия и определения информационных технологий Эволюция информационных технологий реального времени. Понятия информационных технологий. Основные термины информационных технологий.

Структура информационных технологий и законы ее построения. Управление конечным состоянием -где и зачем оно применятся.

2 Синтез САУ для типичных задач управления конечным состоянием.

Постановка и общее решение задачи управления конечным состоянием.

Классификация задач управления конечным состоянием. Синтез САУ для различных задач управления конечным состоянием. Отличие задач управления конечным состоянием от задач управления текущим состоянием.

3.Навигационные системы управления.

Сущность инерциальной навигации. Приборы и устройства для определения параметров местонахождения объекта, а также параметров, необходимых для стабилизации объекта и автоматического управления его движением. Приборы для измерения ускорений. Настройка ПИ-регулятора.

4Управление специальными колебательными системами.

Чувствительные элементы и их характеристики. Двухстепенные чувствительные элементы. Уравнения динамики, передаточные функции, методы коррекции.

5. Системы с антисимметричными перекрестными обратными связями.

Особенности анализа их устойчивости и качества. Передаточные функции с комплексными коэффициентами. ”Жесткие” системы. Синтез корректирующих устройств.

6.”Умные” дома.

Интеллектуальные дома. Основные понятия. Инженерные системы умного дома. Основные сценарии. Кабельные сети и платформы. Способы управления.

7.Робототехнические устройства и ГАП.

История развития робототехники. Структура и классификация роботов.

Промышленные роботы. Функциональная схема промышленного робота.

Принципы и схемы управления. Человек в контуре управления. Системы управления с отражением усилий. Устойчивость систем с положительной обратной связью.

4.2.2. Практические занятия Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы 1 семестр № 1. Управление конечным состоянием № 2. Синтез астатической системы с колебательным звеном.

№ 3. Двусвязные системы с антисимметричными обратными связями № 4. Программирование роботов.

.

4.4. Расчетные задания Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

4.5. Курсовой проект.

Курсовой проект учебным планом не предусмотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в форме традиционных лекций и лекций с использованием презентаций и видео роликов..

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и лабораторным работам, подготовку к защите лабораторных работ, 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.

Аттестация по дисциплине – экзамен.

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

В приложение к диплому вносится оценка за семестр.

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

а) основная литература:

3. Б.С. Алешин, К.К. Веремеенко, А.И. Черноморский " Ориентация и навигация подвижных объектов” – М.: Физматлит, 2006, 424с.

4. Юревич Е.И.,” Основы робототехники” - СПб. БХВ=Петербург. 2005. 416 с.

б) дополнительная литература:

4. Электрооборудование летательных аппаратов: учебник для вузов. В двух томах / под ред.

С.А.Грузкова. – М.:Издательский дом МЭИ. Т.2. 2008. 552 с.

5. Батенко А.П. Системы терминального управления М.Радио и связь. 1984. 256с.

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:

к.т.н., доцент Прокофьев Н.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 Магистерская программа: Управление и информатика в технических системах Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ТРЕНАЖЕРЫ»

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

М.2.11. Часов (всего) по учебному плану: Трудоемкость в зачетных единицах: 1 семестр - Лекции 36 час 1 семестр Практические занятия Лабораторные работы 18 час 1 семестр Расчетные задания, рефераты Объем самостоятельной работы по 54 час учебному плану (всего) Экзамены 1 семестр Курсовые проекты (работы) 1 з.е. (36 час) Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является: изучение методов решения задачи системного анализа и синтеза сложных систем на основе использования ее компьютерной модели для последующего применения при разработке и эксплуатации тренажеров сложных систем произвольной природы.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1);

к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности (ОК-2);

использовать результаты освоения фундаментальных и прикладных дисциплин магистерской программы (ПК-1);

понимать основные проблемы в своей предметной области, выбирать методы и средства их решения (ПК-3);

самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ПК-4);

к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов (в соответствии с целями магистерской программы) (ПК-5);

оформлять, представлять и докладывать результаты выполненной работы (ПК-6).

применять современный инструментарий проектирования программно-аппаратных средств для решения задач автоматизации и управления (ПК-7);

выбирать методы и разрабатывать алгоритмы решения задач управления в технических системах (ПК-9);

использовать современные технологии обработки информации, современные технические средства управления, вычислительную технику, технологии компьютерных сетей и телекоммуникаций при проектировании систем автоматизации и управления (ПК-11);

разрабатывать и применять современные технологии создания программных комплексов (ПК-15);

к разработке и использованию испытательных стендов на базе современных средств вычислительной техники и информационных технологий для комплексной отладки, испытаний и сдачи в эксплуатацию систем управления (ПК-16);

формулировать цели, задачи научных исследований, выбирать методы и средства решения задач (ПК-19);

применять современные теоретические и экспериментальные методы разработки математических моделей исследуемых объектов и процессов, относящихся к профессиональной деятельности по направлению подготовки (ПК-20);

применять современные методы разработки технического, информационного и алгоритмического обеспечения систем автоматизации и управления (ПК-21);

организовывать работу коллективов исполнителей (ПК-24);

проводить лабораторные и практические занятия со студентами, руководить курсовым проектированием и выполнением выпускных квалификационных работ магистров (ПК-29);

разрабатывать учебно-методические материалы для студентов по отдельным видам учебных занятий (ПК-30).

к применению основных принципов и методов оптимального и адаптивного управления при разработке и проектирования систем и средств управления (ПК-31);

к использованию методов и алгоритмов идентификации и технической диагностики при разработке математических моделей технических объектов и технологических процессов (ПК-32);

использовать методы и алгоритмы цифровой обработки сигналов и изображений (ПК-33);

к построению интегрированных систем автоматизированного управления (ПК-34).

Задачами дисциплины являются:

изучение искусства построения моделей, рассматривая принципы имитационного моделирования и анализируя основные ошибки, допускаемые при изучении систем с помощью моделей, при получении исходных данных и интерпретации результатов экспериментов;

изучение подходов и методов системного анализа и синтеза сложных систем;

изучение принципов функционирования иерархических систем и методов формализа ции структуры;

изучение теоретических и формальных моделей элементов сложной системы в усло виях неопределенности;

изучение перспективных информационных технологий проектирования тренажеров сложных систем произвольной природы;

анализ основных проблем, возникающих при проектировании и эксплуатации тренажеров и перспективных направлений развития автоматизированных систем разработки тренажеров сложных систем произвольной природы.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части дисциплин по выбору профессионального цикла М.2 основной образовательной программы подготовки магистров по направлению подготовки 220400 «Управление в технических системах» и магистерской программы « Управление и информатика в технических системах», кафедра управления и информатики.

Дисциплина базируется на дисциплинах следующих циклов:

общенаучный;

профессиональный.

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

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

Знать:

общие проблемы абстрактной теории систем;

методологию системного анализа;

агрегативное представление моделей функционирования сложной системы;

перспективные направления развития и информационные технологии проектирования тренажеров сложных систем произвольной природы (ОК-1, ОК-2, ПК-3, ПК-4, ПК-34);

архитектуру языков имитационного моделирования и технологию их использования;

современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности (ПК-5, ПК-6, ПК-7).

Уметь:

формулировать цели, задачи научных исследований, выбирать методы и средства решения задач разработки тренажеров сложных систем произвольной природы (ПК-19);

выбирать стандартные средства автоматики, измерительной и вычислительной техники для проектирования автоматизированных систем разработки тренажеров сложных систем произвольной природы (ПК-11, ПК-15, ПК-16);

решать задачи построения универсальной автоматизированной имитационной модели на основе типовых решений (ПК-34).

Владеть:

современными методами разработки технического, информационного и алгоритмического обеспечения проектирования автоматизированных систем разработки тренажеров сложных систем произвольной природы (ПК-21);

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

теоретико-множественным подходом для описания системного объекта;

методами формализации структуры сложной системы;

современными методами системного оптимизационного исследования в условиях неопределенности сложных систем (ПК-32).

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

Виды учебной работы, Формы текущего Раздел дисциплины.

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

1 2 3 4 5 6 7 8 Общая характеристика Коллоквиум.

Оформление имитационного 19 1 2 2 5 лабораторной работы в моделирования виде презентации Коллоквиум.

2 Основные понятия Оформление 21 1 2 моделирования систем лабораторной работы в виде презентации Коллоквиум.

3 Основные этапы Оформление 19 1 2 моделирования систем лабораторной работы в виде презентации Формализация сложной Коллоквиум.

4 Оформление системы 17 1 6 лабораторной работы в виде презентации Типовые Коллоквиум.

5 Оформление математические схемы 17 1 6 7 лабораторной работы в виде презентации Коллоквиум.

6 Алгоритмизация Оформление модели системы и ее 17 1 6 лабораторной работы в машинная реализация виде презентации Имитационное Коллоквиум.

7 Оформление моделирование 15 1 6 7 лабораторной работы в человеко-машинных виде презентации систем Коллоквиум.

8 Структура и методика Оформление разработки моделей 15 1 6 7 лабораторной работы в тренажеров виде презентации Защита отчета по лабораторному Зачет 4 1 -- -- 2 практикуму в виде презентации Экзамен письменный 36 1 -- -- -- Итого: 108 36 18 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

1.Общая характеристика имитационного моделирования Компьютерное моделирование и системный анализ. Предмет. Цели. Компьютерная модель сложной системы. Примеры.

Метод статистического моделирования. Принципы моделирования. Базовая случайная величина (БСВ). Датчики БСВ. Исследование точности моделирования случайных величин.

Специальные тесты проверки точности моделирования БСВ.

Определение имитационного моделирования. Аналогия между имитационным и статистическим моделированием. Машинные имитационные эксперименты. Возможность и целесообразность применения имитационного подхода. Обобщенная структура универсальной автоматизированной имитационной модели.

2.Основные понятия моделирования систем Принципы системного подхода в моделировании систем. Определения системы, внешней среды, структуры системы. Структурный и функциональный подходы к исследованию структуры системы. Процесс синтеза модели на основе классического и системного подходов. Определение эффективности модели системы. Последовательность разработки моделей на базе системного подхода – две основные стадии проектирования:

макропроектирование и микропроектирование. Принципы системного подхода при построении модели независимо от ее типа.

3.Основные этапы моделирования систем Формализация и алгоритмизация процесса функционирования систем.

Последовательность разработки и машинной реализации моделей систем. Основные требования, предъявляемые к модели процесса функционирования системы. Общие принципы, составляющие основу методологии машинного моделирования. Основные этапы моделирования систем: построение концептуальной модели системы и ее формализация;

алгоритмизация модели системы и ее машинная реализация;

получение и интерпретация результатов моделирования системы. Взаимосвязь этапов моделирования систем.

Построение концептуальной модели системы и ее формализация. Блочный принцип построения модели функционирования системы. Математические модели процессов, происходящих в различных блоках. Понятия типовых математических схем.

4.Формализация сложной системы Концепция сложной системы. Примеры. Элемент как динамическая система. Понятие динамической системы в широком смысле. Механизмы динамической системы в широком смысле как математического объекта. Операторы переходов и выходов. Характеристики общей динамической системы с дискретным вмешательством случая. Взаимодействие элементов в сложной системе. Модели, достаточные для формального описания взаимодействия элементов в сложной системе.

Агрегативное представление моделей функционирования сложной системы. Понятие агрегата. Процесс функционирования сложной системы, состоящей из агрегатов.

Формальная схема агрегата. Причинно-следственные функциональные модели для тренажеров. Представление в виде агрегатов элементарных функциональных моделей.

5.Типовые математические схемы Математическая схема формального метода разработки статических моделей элементов сложной системы по интервальным экспериментальным данным. Исходные гипотезы.

Область возможных значений параметров модели. Точечные оценки коэффициентов.

Интервальная модель выходной переменной. Проверка гипотез.

Математическая схема формального метода разработки линейных динамических моделей элементов сложной системы по интервальным экспериментальным данным.

Алгоритм идентификации параметров типовой передаточной функции на основе оценок коэффициентов разностного уравнения.

Математическая схема формального метода разработки нелинейных динамических моделей элементов сложной системы по интервальным экспериментальным данным.

Постановка задачи. Оценка времени транспортного запаздывания. Выбор вида модели.

Нахождение интервальных моделей статики и динамики.

6.Алгоритмизация модели системы и ее машинная реализация Основные принципы построения моделирующих алгоритмов и формы их представления.

Обобщенная (укрупненная) схема моделирующего алгоритма. Детальная схема моделирующего алгоритма. Логическая схема моделирующего алгоритма. Схема программы. Единая Система Программной Документации (перечень основных ГОСТ ЕСПД).

Принципы организации вычислительного процесса моделей элементов сложных систем.

Понятия дискретных и непрерывных динамических систем или моделей. Множество имитационных моделей оборудования. Примеры. Основные способы организации вычислений или способы задания системного времени. Вычислительные затраты при организации процесса моделирования событийным, шаговым, событийно-шаговым и модифицированным событийно-шаговым методами.

Блочные иерархические модели процессов функционирования сложных систем.

Машинная реализация типовых математических схем в виде блоков модели при использовании аналитического, имитационного или комбинируемого (аналитико имитационного) подходов. Смена состояний модели для блочной структуры. Группы моментов времени смены состояний блока. Основные требования, предъявляемые к моделирующим алгоритмам. Классификация способов построения моделирующих алгоритмов. Типовая укрупненная схема моделирующего алгоритма, построенного по блочному принципу.

Языки имитационного моделирования. Классификация. Типовая схема архитектуры.

Технология использования.

Получение и интерпретация результатов моделирования системы. Машинный эксперимент. Критерии оценки. Общая схема фиксации и обработки результатов моделирования системы.

7.Имитационное моделирование человеко-машинных систем Основная терминология. Структура системного проектирования. Структура инженерно психологического проектирования. Экспериментальные методы исследования и проектирования. Стендовое моделирование.

Кибернетика. Предмет исследований. Классификация основных задач. Синтез алгоритма управления в условиях неопределенности. Формы неопределенности. Системное оптимизационное исследование. Математические схемы построения моделей задач оптимизации режимов функционирования сложных систем в условиях неопределенности:

стохастической, статистической, интервальной.

Особенности сложной системы как объекта автоматизации. Потоковая сущность структуры сложной системы с точки зрения управления. Схема управления сложной системой. Функциональная структура управления сложной системой. Моделирование систем прямого цифрового управления. Реализация дискретных алгоритмов управления.

8.Структура и методика разработки моделей тренажеров Типовой порядок создания динамической модели для тренажера. Модель деятельности.

Модель функционирования объекта управления. Учебно-информационная модель.

Экспертные системы реального времени. Модель. Топология. Схема. База знаний.

Архитектура.

Пользовательский интерфейс. Предметная область. Информационная модель.

Компоненты. Согласованность. Дизайн панели. Принципы проектирования. Удержание и сохранение информации. Окна. Устройства ввода.

4.2.2. Практические занятия Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы № 1,2 Построение концептуальной модели сложной системы и ее формализация.

№ 3,4 Алгоритмизация модели сложной системы и ее машинная реализация.

№ 5,6 Получение и интерпретация результатов моделирования сложной системы.

№ 7,8 Особенности структуры и методики построения тренажеров на основе универсальной автоматизированной имитационной модели.

4.4. Расчетные задания Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект учебным планом не предусмотрен.

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 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, презентация отчета по лабораторным работам.

Аттестация по дисциплине – письменный экзамен.

Оценка за освоение дисциплины определяется как оценка на экзамене В приложение к диплому вносится оценка за 1 семестр.


7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИП ЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

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

2. Рюкин А.Н. Системный анализ и синтез сложных систем : Оптимизационное исследова ние в условиях неопределенности : методическое пособие / А.Н. Рюкин – М.: Издатель ство МЭИ, 2006.

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

б) дополнительная литература:

1. Казиев В.М. Введение в анализ, синтез и моделирование систем. М. : Интернет-Ун-т Информ.Технологий, 2009.-248 с.

2. Дьячко А. Г. Математическое и имитационное моделирование производственных систем.

М.: МИСИС, 2007.-537с.

3. Емельянов В.В., Ясиновский С.И. Имитационное моделирование систем: учебное пособие для студентов вузов.- М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2009.-583с.

4. Селезнев В.Е. Современные компьютерные тренажеры в трубопроводном транспорте :

мат.методы моделирования и практ.применение / В.Е.Селезнев, В.В.Алешин, С.Н.Прялов М. : МАКС Пресс, 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.

в) Web-страницы фирм, занимающихся моделированием систем:

1. http://sysdyn.mit.edu 2. http://www.sm.com 3. http://www.gpss.com 4. http://www.slamsite.com/main 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабжен ной мультимедийными средствами для представления презентаций и показа учебных филь мов.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 220400 «Управление в технических системах» и магистерской программой « Управление и информатика в технических системах», 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 Магистерская программа: Управление и информатика в технических системах Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «ТЕХНОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ»

Цикл: Профессиональный Вариативная, дисциплины по Часть цикла:

выбору № дисциплины по учебному плану: М.2.11. Часов (всего) по учебному плану: Трудоемкость в зачетных единицах: 1 семестр Лекции 36 час 1 семестр Практические занятия Лабораторные работы 18 час 1 семестр Объем самостоятельной работы по 54 часа 1 семестр учебному плану (всего) Экзамены 36 час 1 семестр Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является обучение студентов основным понятиям, методам и технологиям, используемым при проектировании программного обеспечения систем управления. Основной задачей дисциплины является практическое освоение основных методов и средств реализации основных и вспомогательных процессов жизненного цикла ПО.

По завершению освоения данной дисциплины студент должен быть способен и готов:

- использовать на практике умения и навыки в организации исследовательских и проектных работ, в управлении коллективом (ОК-4);

- к активному общению с коллегами в научной, производственной и социально общественной сферах деятельности (ОК-6);

- готовностью оформлять, представлять и докладывать результаты выполненной работы (ПК-6).

- способностью применять современный инструментарий проектирования программно-аппаратных средств для решения задач автоматизации и управления (ПК 7);

- способностью ставить задачи проектирования программно-аппаратных средств автоматизации и управления, готовить технические задания на выполнение проектных работ (ПК-10);

- готовностью к аргументированной защите научно-технических проектов в коллективах разработчиков (ПК-12);

- способностью разрабатывать нормативно-техническую документацию на проектируемые аппаратно-программные средства (ПК-13);

- способностью разрабатывать и применять современные технологии создания программных комплексов (ПК-15);


- способностью осуществлять регламентные испытания аппаратных и программных средств в лабораторных и производственных условиях (ПК-17);

- готовностью к сопровождению разрабатываемых аппаратных и программных средств, систем и комплексов на этапах проектирования и производства (ПК-18);

- способностью организовывать работу коллективов исполнителей (ПК-24);

- способностью участвовать в подготовке документации для создания и развития системы менеджмента качества предприятия (ПК-27);

Задачами дисциплины являются:

ознакомление с современными технологиями проектирования программного обеспечения (ПО) систем управления (СУ);

изучение основных этапов проектирования ПО СУ, рассмотрение процессов жизненного цикла ПО;

изучение методов и основных стандартов проектирования ПО;

изучение методов и средств реализации основных и вспомогательных процессов жизненного цикла ПО.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к группе дисциплин по выбору №4 вариативной части Профессионального цикла М.2 основной образовательной программы подготовки магистров по направлению 220400 «Управление в технических системах».

Дисциплина базируется на следующих ранее изучавшихся дисциплинах: «Информационные технологии», «Информационные сети и телекоммуникации», «Системы управления базами данных», «Системное программное обеспечение», «Технологии программирования».

Знания, полученные при освоении дисциплины, необходимы для выполнения исследований в процессе подготовки магистерской диссертации.

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

Знать:

терминологию предметной области, базовые концепции и процессы жизненного цикла ПО СУ;

основные методологии и подходы проектирования ПО СУ;

основные этапы процессов разработки ПО СУ;

подходы к реализации вспомогательных и организационных процессов в жизненном цикле ПО СУ.

Уметь:

участвовать в разработке ПО СУ;

самостоятельно выбирать методологию и технологию проектирования ПО СУ;

проектировать функциональные модели ПО СУ;

реализовывать основные процессы разработки ПО СУ;

разрабатывать техническую документацию на ПО СУ.

Владеть:

методологией и технологиями проектирования ПО СУ;

структурным подходом к проектированию ПО СУ;

навыками реализации основных, вспомогательных и организационных процессов в жизненном цикле ПО СУ.

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 успеваемости студентов и п/п аттестации (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Обзор научно технической области «Технология Тест на знание проектирования 8 1 2 -- раздела программного обеспечения систем управлении»

Жизненный цикл Тест на знание 2 16 4 раздела Методологии и 3 Защита лабораторной технологии 18 4 2 работы проектирования ПО СУ Структурный подход Защита лабораторной 4 16 6 4 проектирования ПО СУ работы CASE-средства в Защита лабораторной 5 2 4 проектировании ИС работы Реализация основных Защита 6 процессов разработки лабораторной 10 10 4 ПО на примере ИС работы Реализация 7 вспомогательных и Защита организационных лабораторной 18 8 4 процессов в жизненном работы цикле на примере ИС Зачет 2 1 -- -- -- Экзамен 36 1 Итого: 108 36 18 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

1. Обзор научно-технической области «Технология проектирования программного обеспечения систем управлении»

Основные особенности современных проектов программного обеспечения систем управления (ПО СУ). Программная инженерия как совокупность методов и средств создания ПО СУ.

2. Жизненный цикл.

Понятие жизненного цикла (ЖЦ). ЖЦ информационных систем (ИС).

Международные и отечественные стандарты, регламентирующие ЖЦ. Структура процессов ЖЦ: основные, вспомогательные, организационные и их детализация. Модели ЖЦ:

каскадная, спиральная.

3. Методологии и технологии проектирования ПО СУ Общие требования к методологии и технологии проектирования, технологические операции проектирования. Соглашения и правила проектирования, разработки и сопровождения. Стандарты проектирования, оформления проектной документации, пользовательского интерфейса. Методология быстрой разработки приложений 4. Структурный подход проектирования ПО СУ.

Проектирование функциональной модели на примере проектирования ИС.

Программные средства поддержки процесса проектирования. Стандарты, применяемые при проектировании ПО: ЕСПД, ISO/IEC, IDEF. Методология функционального моделирования ИС SADT, состав функциональной модели, диаграммы и их иерархия. Моделирование потоков данных. Выбор информационной структуры. Моделирование данных, диаграммы "сущность-связь" в ИС.

5. CASE-средства в проектировании ИС Общая характеристика и классификация CASE-средств. Критерии и подходы к их выбору. Функциональные возможности CASE-средства на примере существующих.

6. Реализация основных процессов разработки ПО на примере ИС.

Стратегическое планирование при создании информационных систем, цели стратегического планирования. Стратегия и тактика при смене поколений ИС.

Основные этапы разработки ИС: концептуальное или инфологическое проектирование, логическое проектирование, физическое проектирование.

Назначение и содержание предпроектного предложения. Назначение и структура технического задания. Учет интересов Заказчика и Исполнителя в проекте.

Выбор операционной обстановки. Понятие программной платформы. Обоснование выбора платформы для реализации проектируемой системы. Выбора инструментальных средств разработки ПО.

Проектирование пользовательского интерфейса. Модель пользователя, сценарий диалогового процесса. Глубина взаимодействия пользователя с программой.

Принципы построения графического интерфейса. Проектирование справочной подсистемы.

7. Реализация вспомогательных и организационных процессов в жизненном цикле на примере ИС.

Планирование разработки. Содержание плана. Иерархический и операционный подходы к планированию разработки.

Показатели качества ПО. Управление качеством. Принципы обеспечения качества разрабатываемой системы программ.

Управление разработкой ПО. Принципы организации разработки программ.

Тестирование программ. Цели тестирования и способы организации. Организация контроля и приемки программных компонент. Сквозной контроль. Способы уменьшения трудоемкости. Конфигурационное управление – назначение, основные принципы.

Испытания и сдача программных систем. Планирование испытаний. Проведение испытаний. Планирование и подготовка отчета по испытаниям системы. Сдача системы.

Эксплуатация и сопровождение.

4.2.2. Практические занятия - учебным планом не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы №1. Техническое задание на разработку программной системы (2 час).

№2. Функциональная, информационная и модульная структуры ПО (4 час).

№3. Реализация базового интерфейса пользователя ПО, выбор инструментальных средств разработки (4 час.) №4. Реализация функционала ПО (4 час.) №5. Комплексная отладка, испытания, программная документация (4 час.) 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.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются тесты 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 2 семестр.

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

а) основная литература:

1. Вендров А.М. CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем. – М.: Финансы и статистика, 1998. 176 с.

2. Трахтенгерц Э.А. Компьютерная поддержка принятия решений. М.: СИНТЕГ, 1998.- с.

б) дополнительная литература:

1. Вендров А.М. Современные технологии создания программного обеспечения.

Обзор. - Jet Info Online, № 4, 2004 – 44 с.

2. Полотнов М.М., Фомин Г.А. Проектирование информационных систем. Лабораторные работы. – М.: Издательство МЭИ, 2003. – 20 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

1. С. Д. Кузнецов. Проектирование и разработка корпоративных информационных систем (http://citforum.ru/cfin/prcorpsys/).

2. Лабораторные работы по дисциплине «Технологии проектирования программного обеспечения систем управления»/Г.А.Фомин (на электронном носителе информации).

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

1. http://citforum.ru/SE/ - подборка учебных пособий, статей и обзоров по инженирингу программного обеспечения.

б) другие:

Модельные базы данных по объектам управления:

- выполнение научно-исследовательских работ в вузах России по различным организационным формам ;

- приборная база центров коллективного пользования в системе Минобрнауки России;

- данные биржевых торгов.

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

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.



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||
 





 
© 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.