Перелік тем і питань для самостійного опрацювання

 

Тема 1 Загальні принципи проектування

Системи автоматичного керування як об’єкти проектування. САПР як нові засоби проектування. Етапи історії розвитку САПР САК. Загальна характеристика проектування. Місце АПСУ в структурі інтегрованого виробничого комплексу.

Питання для самоперевірки

1. Описати завдання інженерного проектування.

2. Дайте оцінку загальних понять проектування.

3. Наведіть основні розділи курсу „Автоматизоване проектування систем управління”.

4. Проведіть аналіз загальної характеристики проектування.

5. Наведіть зміст та мету дисципліни „Автоматизоване проектування систем управління”.

Література: [3, с.5-26; 5, с.10-17].

 

Тема 2 Процес проектування САК і його автоматизація

Цілі, критерії й умови обмежень процесу проектування. Етапи проектування та проектні процедури. Моделі процесу проектування. Аналіз можливостей процесу проектування. Оцінка техніко-економічної ефективності автоматизації проектування.

Питання для самоперевірки

1. Навести типову структуру проектного підприємства.

2. Чим у більшості випадків визначаються цілі створення САК?

3. Який підхід використовує традиційний процес проектування?

4. Поясніть послідовність оцінки техніко-економічної ефективності автоматизації проектування.

5. Назвіть і опишіть загальні фактори економії.

Література: [3, с.27-67; 5, с.24-43].

 

Тема 3 Структура системи автоматизації проектування САК

Концепція, принципи та їх структурна реалізація. Види забезпечення та його роль у проектуванні.

 

Питання для самоперевірки

1.У чому полягає головна специфіка САПР як промислового продукту?

2. Назвіть та поясніть найбільш розповсюджені концепції створення САПР.

3. Як можна визначити основну концепцію САПР САК?

4. Яка структура технічних засобів є найбільш розповсюдженою?

5. Дайте оцінку існуючих видів забезпечення в проектуванні, обґрунтуйте свій вибір.

6. Дайте визначення інформаційного забезпечення.

7. Опишіть призначення методичного та організаційного забезпечення.

Література: [3, с.68-131; 5, с.45-59].

 

Тема 4 Автоматизація побудови математичних моделей

Методи побудови математичних моделей і їх застосування в САПР. Виведення математичних моделей в аналітичному вигляді на ЕОМ. Спрощення та перетворення математичних моделей на ЕОМ.

Питання для самоперевірки

1. Які існують методи побудови математичної моделі САК?

2. Опишіть процедуру побудови математичної моделі САК на основі формалізму Лагранжа.

3. Який найбільш доцільний спосіб побудови математичних моделей САК?

4. Що розуміють під побудовою математичної моделі об’єктів за апріорною й апостеріорною інформацією і за відомими вхідними і вихідними сигналами?

5. Для чого застосовують редукцію та декомпозицію?

Література: [3, с.132-162; 5, с.64-78].

Тема 5 Моделювання систем автоматичного керування

Методи моделювання та їх застосування в АПСУ. Приведення математичних моделей САК до вигляду, зручного для моделювання. Числові методи та алгоритми моделювання. Контроль та оцінка точності моделювання.

Питання для самоперевірки

1. Що використовують як об’єкт моделювання при моделюванні на ЕОМ?

2. Як провести перевірку методів і алгоритмів проектування?

3. Коли виникає потреба в застосуванні натурального моделювання?

4. Що розуміють під відтворенням процесів, об’єктів явищ з імітацією випадковими величинами і випадковими процесами ланок оригінала?

5. Проведіть порівняльний аналіз методу порівняння процесів та методу порівняння АФЧХ.

Література: [3, с.163-197; 5, с.81-96].

 

Тема 6 Автоматизація аналізу САК

Методи аналізу САК та їх застосування в САПР. Машинні методи аналізу. Машинно-аналітичний метод аналізу.

Питання для самоперевірки

1. Дати визначення аналізу.

2. До чого традиційно зводиться аналіз САК?

3. Якими методами можна провести оцінку стійкості лінеарізованої САК?

4. Приведіть приклад машинних методів аналізу.

5. Поясніть призначення машинних методів аналізу.

6. Назвіть переваги машинно-аналітичного методу аналізу.

7. Перерахуйте етапи, з яких складається машинно-аналітичний метод аналізу.

Література: [3, с.198-236; 5, с.98-107].

 

Тема 7 Автоматизація синтезу САК

Методи синтезу САК і їх застосування в САПР. Машинні методи синтезу.

Питання для самоперевірки

1. Наведіть класифікацію методів синтезу САК.

2. Поясніть особливості застосування методів синтезу САК в САПР.

3. Наведіть приклад машинного методу синтезу.

4. Що розуміють під визначенням структури і параметрів системи чи процесу відповідно до заданих умов функціонування та критеріїв якості?

5. Яка вирішальна умова правильної постановки задачі синтезу і побудови відповідного інструменту САПР?

Література: [3, с.237-261; 5, с.110-118].

 

Тема 8 Автоматизація конструкторської розробки САК

Методиконструкторської розробки та їх застосування в САПР. Автоматизація розробки та виготовлення конструкторської документації.

Питання для самоперевірки

1. Яка основна мета конструкторського проектування?

2. На якому етапі конструктор установлює форму і габарити елементів САК?

3. Наведіть класифікацію методів конструкторського проектування.

4. У чому полягає “варіантний метод” конструювання?

5. На якому з етапів проектування проводиться конструкторське проектування САК?

6. Опишіть процедури для проведення автоматизація розробки і виготовлення конструкторської документації.

Література: [3, с.269-282; 5, с.120-131].

 

Тема 9 Автоматизація технологічного проектування САК

Методи технологічного проектування й їх застосування в САПР. Автоматизація технологічної підготовки обробки деталей.

Питання для самоперевірки

1. У чому полягає задача технологічного проектування?

2. Що таке операційна карта?

3. Яке призначення технологічного маршруту?

4. Опишіть проведення автоматизації технологічної підготовки обробки деталей.

5. На основі чого визначають потребу в кількості робочої сили?

Література: [3, с.291-298; 5, с.135-147].

 

Тема 10 Автоматизація випробувань САК

Методи випробувань САК і їх застосування в САПР. Динамічний моделюючий комплекс. Динамічні моделюючі стенди.

Питання для самоперевірки

1. На що спрямована автоматизація випробувань САК?

2. На які групи можна поділити випробування?

3. На які групи можна поділити фізичні випробування?

4. Дайте визначення динамічного моделюючого комплексу.

5. Наведіть структуру динамічного моделюючого комплексу.

Література: [3, с.312-326; 5, с.150-156].

ПИТАННЯ до модульного контролю

 

Дисципліну “Автоматизоване проектування систем управління” вивчають протягом одного семестру. Семестр поділяється на два модульні контролі, питання до яких наведено нижче.

Модуль 1

1. Дати визначення проектування.

2. Описати завдання інженерного проектування.

3. Перерахувати групи обмежень.

4. Який підхід використовує традиційний процес проектування?

5. У якому вигляді прийнято зображати ієрархію цілей проектування?

6. Назвіть загальні критерії проектування.

7. Чим у більшості випадків визначаються цілі створення САК?

8. Який з етапів проектування знаходиться на першому місці?

9. У якому вигляді можна представити процес проектування?

10. Які підприємства беруть участь у процесі узгодження ТЗ?

11. Що розуміють під збіжністю спіралі проектування?

12. З чим узгоджуються ТЗ на окремі пристрої САК?

13. На які типи поділяється ТЗ?

14. На якому етапі формується принципова схема САК?

15. Скільки витків проходить спіраль проектування?

16. На якому етапі відбувається наліз прототипів САК?

17. Що являє собою аванпроект?

18. Відмінна особливість аванпроекту від ТЗ?

19. З чого починається етап ескізного проектування?

20. Пояснити опції встановлення розміру робочої сторінки та одиниць вимірювання в проекті програми OrCAD 9.2.

21. Що таке декомпозиція САК?

22. На якому етапі проектування відбувається декомпозиція?

23. Що являється результатом виконання етапу ескізного проектування?

24. Як називається документація, що випускається на етапі ескізного проектування, за винятком принципової схеми?

25. Який характер має ескізна документація?

26. Для чого використовується ескізна документація?

27. Як проводиться захист ескізного проекту?

28. На якому етапі обговорюється створення контрольно-вимірювальної апаратури для САК?

29. Що таке терміни проектування, вартість проекту, матеріальні та технічні ресурси підприємства?

30. З урахуванням чого встановлюються терміни проектування?

31. Як можна охарактеризувати проектування?

32. Чим закінчується етап робочого проектування?

33. Який з етапів є останнім у процесі проектування?

34. Після чого проводяться заводські випробування?

35. Що має найважливіше значення для САК на етапі заводських випробувань?

36. На якому з етапів проектування можливе відтворення реальної обстановки експлуатації САК?

37. За результатами чого вводяться так звані “зворотні зв’язки”?

38. Який з етапів проектування є найбільш трудомістким?

39. Що проводиться після закінчення етапу випробувань?

40. Які причини встановлення єдиного порядку документообігу між проектним підприємством та заводами-виробниками?

 

Модуль 2

1. На основі чого відбувається виділення із всієї множини проектних процедур тієї, для якої ефективна розробка інструментів САПР?

2. Коли проводиться детальний техніко-економічний аналіз САПР?

3. Що веде за собою заміна макетування проектними процедурами, що використовують САПР?

4. Які задачі розв’язує процедура вибору найкращого проектного рішення?

5. У чому полягає основна задача процедури автоматизації конструкторської та технологічної підготовки?

6. Головна задача підсистеми збору і збереження інформації щодо попередніх і поточних САК?

7. Які задачі розв’язує САК САПР відповідно до програм етапу випробувань?

8. Для чого проводиться техніко-економічне оцінювання ефективності автоматизації проектування?

9. У чому полягає головна специфіка САПР як промислового продукту?

10. Які найбільш розповсюдженні концепції створення САПР?

11. Що є причиною неможливості впровадження повністю автоматичних САПР?

12. Як можна визначити основну концепцію САПР САК?

13. У чому полягає стратегія «інструмент за інструментом»?

14. У чому полягає інтелектуальність інструментів САПР?

15. У чому полягає адаптація інструментів САПР?

16. У чому полягає багатомовність інструментів САПР?

17. У чому полягає задача використання багатомовності при розробці інструментів САПР?

18. Для чого використовуються складені інструменти САПР?

19. Що необхідно враховувати при побудові структури САПР?

20. У чому полягає функціональна і структурна гнучкість САПР?

21. Яка структура технічних засобів є найбільш розповсюдженою?

22. Чим представлені 2-й і 3-й рівні трирівневої структури технічних засобів?

23. На базі чого будуються автоматизовані робочі місця?

24. На які складові можна поділити все програмне забезпечення, що дозволяє використовувати засоби САПР?

25. Що включає в себе математичне забезпечення САПР?

26. Як можна класифікувати методи, які використовуються засобами математичного моделювання при проектуванні САПР?

27. У яких випадках використовують евристичні методи проектування САПР?

28. Що ставлять за мету класичні методи проектування САПР?

29. З яких складових складається лінгвістичне забезпечення САПР?

30. На якому ієрархічному рівні мов проектування знаходяться професійні мови?

31. Що розуміють під інформаційним забезпеченням САПР?

32. На які складові можна розбити банк даних?

33. Які підсистеми можна виділити в складній системі банку даних?

34. Що розуміють під сукупністю документів, правил, інструкцій, нормалей, стандартів, необхідних для правильної експлуатації інструментів САПР?

35. Що розуміють під організаційним забезпеченням?

36. Що розуміють під математичною моделлю?

37. Які існують методи побудови математичні моделі САК?

38. У якій формі подаються графічні методи побудови математичні моделі?

39. Яка найважливіша умова автоматизації графічних методів побудови математичної моделі?

40. Що розуміють під побудовою математичної моделі об’єктів за апріорною й апостеріорною інформацією і за відомими вхідними і вихідними сигналами?

41. Який з методів ідентифікації є найбільш поширеним?

42. Що є вихідними даними для параметричної ідентифікації?

43. Для яких систем застосовуються методи ідентифікації, що використовуються на практиці?

44. Який найбільш доцільний спосіб побудови математичні моделі САК?

45. У якій теорії сформульовані правила, що забезпечують необхідну точність дослідження об’єкта за моделлю?

46. Що використовують як об’єкт моделювання при моделюванні на ЕОМ?

47. Що використовують як моделі при моделюванні на ЕОМ?

48. Коли виникає потреба в застосуванні натурального моделювання?

49. До чого традиційно зводиться аналіз САК?

50. Якими методами можна провести оцінку стійкості лінеаризованої САК?

51. Яка вирішальна умова правильної постановки задачі синтезу і побудови відповідного інструменту САПР?

52. На якому з етапів проектування проводиться конструкторське проектування САК?

53. Яка основна мета конструкторського проектування?

54. На якому етапі відбувається розбиття загальної функції ланки САК, що конструюється, на окремі функції?

55. Для яких складових пристрою САК проводиться функціональний аналіз?

56. На якому етапі конструктор встановлює форму і габарити елементів САК?

57. На якому етапі відбувається визначення кінцевої форми і розмірів деталей, а також проведення контролю на відповідність стандартам?

58. На які методи можна поділити методи конструкторського проектування?

59. У чому полягає конструювання згідно з аналогом?

60. У чому полягає «варіантний» метод конструювання?

61. У чому полягає задача технологічного проектування?

62. Що таке операційна карта?

63. На що спрямована автоматизація випробувань САК?

64. На які дві групи можна поділити випробування?

65. Розробка яких інструментів випробувача необхідна при автоматизації випробувань?

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

 

1. Кузнецова С.А., Нестеренко А.В., Афанасьєв А.О. OrCAD 10. Проектирование печатных плат: Горячая линия. – Телеком, 2005. – 454 с.

2. Кунву Ли. Основы САПР. CAD,CAM,CAE. – СПб.: Питер, 2004. – 560 с.

3. Солницев Р.И. Автоматизация проектирования систем автоматического управления: Учеб. для вузов по спец. "Автоматика и управление в технических системах". – М.: Высшая школа, 1991. – 335 с.:ил.

4. Уваров А. PCAD 2000, ACCEL EDA. Конструирование печатных плат. Учебный курс. – СПб.: Питер, 2001. – 320 с.

5.САПР. Системы автоматизированного проектирования: Учеб. пособие для техн. вузов: В 9 кн. Под. ред. И.П. Норенкова. – Мн.: Высш.шк., 1988. – 470с.

 

Методичні вказівки щодо самостійної роботи з навчальної дисципліни “Автоматизоване проектування систем управління” для студентів денної та заочної форм навчання зі спеціальності 6.091400 – “Системи управління та автоматики” (у тому числі скорочений термін навчання)

 

Укладач старш. викл. А.І. Ломонос

Відповідальний за випуск завідувач кафедри САУЕ Д.Й. Родькін

 

 

Підп. до др. ______________. Формат 60х84 1/16. Папір тип. Друк ризографія.

Ум. друк. арк. ____. Наклад _______ прим. Зам. №___________. Безкоштовно.

 

Видавничий відділ КДПУ імені Михайла Остроградського

39600, м. Кременчук, вул. Першотравнева, 20