Министерство образования и науки РФ
Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР)
Отделение кафедры ЮНЕСКО
Методические указания
для проведения практических занятий по дисциплине
«Автоматизация проектирования электромехатронных систем»
по направлению 220600.68 «Инноватика»
Магистерская программа «Управление инновациями в мехатронике и робототехнике»
2010
Методические указания по направлению 220600.68 – Инноватика рассмотрены и утверждены на заседании Отделения кафедры ЮНЕСКО «Новые материалы и технологии» 30 августа 2010 г., протокол № _.
| Разработчики: Старший преподаватель ОКЮ |
Д.А.Медведев |
СОГЛАСОВАНО:
Зав. профилирующей каф.УИ ________________ А.Ф.Уваров
Зав. выпускающим
Отделением кафедры ЮНЕСКО _________________ Ю.М.Осипов
1.
Цель проведения занятий
Практические занятия направлены на закрепление и расширение знаний, полученных на лекциях; объем занятий - 18 часов.
Практические занятия по курсу «Автоматизация проектирования электромехатронных систем» направлены на практическое освоение навыков работы с системами автоматизированного проектирования электромехатронных систем, методов функционального программирования для создания приложений с целью расширения функционала существующих САПР.
Предусмотрен тестовый контроль полученных знаний в объеме, предусмотренном рейтинговой раскладкой для данной дисциплины (см. приложение А). Тестовый контроль проводится в виде контрольных работ по изучаемым темам. Каждая контрольная работа содержит четыре варианта по 5 вопросов.
(Приложение Б)
2. Содержание занятий
Занятие 1.
Тема.
Системы проектирования (2 часа).
Содержание.
Решение организационных вопросов, ознакомление с рейтинговой раскладкой, выдача тем индивидуальных заданий. Структура и разновидности САПР. САПР SolidWorks
.
Форма проведения.
Самостоятельная работа по материалам лекций и рекомендованной литературе, затем проводится собеседование.
Тематический план.
Решение организационных вопросов – 15 минут.
Самостоятельная работа - 45 минут.
Собеседование по результатам самостоятельной работы – 30 минут
Занятие 2.
Тема.
Системы проектирования. (2 часа).
Содержание.
Структура и разновидности САПР. САПР SolidWorks
.
Форма проведения.
Контрольная работа № 1 (см. приложение Б). Каждый студент получает задание на контрольную работу, письменные результаты сдаются преподавателю.
Тематический план.
Контрольная работа №1 – 60 минут.
Анализ результатов контрольной работы – 30 минут.
Занятие 3.
Тема.
Моделирование электромехатронных систем. (4 часа).
Содержание.
Средства COSMOSWorks
для моделирования и анализа узлов электромехатронных модулей.
Форма проведения.
Самостоятельная работа по материалам лекций и рекомендованной литературе, практическое освоение системы COSMOSWorks
на ПК, затем проводится собеседование.
Тематический план.
Самостоятельная работа – 135 минут.
Собеседование по результатам самостоятельной работы – 45 минут.
Занятие 4.
Тема.
Применение интерфейса прикладного программирования для расширения функционала существующих САПР при проектировании электромехатронных систем (4 часа).
Содержание
. Интерфейс прикладного программирования системы автоматизированного проектирования SolidWorks
(SolidWorks API
).
Форма проведения.
Самостоятельная работа по материалам лекций и рекомендованной литературе, практическое освоение SolidWorks API
на ПК. Контрольная работа №2. (прил. Б)
Тематический план.
Самостоятельная работа – 90 мин.
Собеседование по результатам самостоятельной работы – 45 минут.
Контрольная работа №2 – 45 минут.
Занятие 5.
Тема.
Применение интерфейса прикладного программирования для расширения функционала существующих САПР при проектировании электромехатронных систем. (2 часа)
Содержание.
В соответствии с темами индивидуальных заданий (см. приложение В)
Форма проведения.
Самостоятельная работа каждого студента по теме индивидуального задания. Доклад по промежуточным результатам.
Тематический план.
Самостоятельная работа студентов над индивидуальным заданием.
- 45 мин.
Доклады по промежуточным результатам – 45 мин.
Занятие 6.
Тема.
Система автоматизированного проектирования P-CAD
. (2 часа).
Содержание.
Графический редактор P-CAD Schematic
. Графический редактор печатных плат P-CAD PCB
. Автоматический трассировщик соединений.
Форма проведения.
Самостоятельная работа студентов по материалам лекций и рекомендованной литературе, практическое знакомство с системой P-CAD
на ПК. Собеседование.
Тематический план.
Самостоятельная работа. - 45 мин.
Собеседование – 45 мин.
Занятие 7.
Тема.
Создание печатных плат и их интеграция в структуру электромехатронных модулей. (2 часа).
Содержание.
Размещение компонентов на плате. Оптимизация электрических связей. Создание компонента в среде P-CAD.
Форма проведения.
Самостоятель
на ПК. Собеседование.
Тематический план.
Самостоятельная работа. - 60 мин.
Собеседование – 30 мин.
3. Примечания.
1. Некоторые темы занятий по усмотрению преподавателя могут
быть заменены на семинарские занятия, на которых заслушиваются и обсуждаются доклады по темам индивидуальных заданий, выдаваемым согласно рейтинговой раскладке по лекционному курсу.
2. При самоподготовке следует пользоваться конспектами лекций,
и рекомендованной преподавателем литературой.
Приложение А
Рейтинговая раскладка по практическим занятиям по дисциплине
«Автоматизация проектирования электромехатронных систем»
| № п/п |
Тема |
Кратность |
Количество баллов |
Количество баллов |
| 1 |
Индивидуальное задание |
1 |
50 |
50 |
| 2 |
Контрольная работа №1 |
1 |
16 |
16 |
| 3 |
Контрольная работа №2 |
1 |
16 |
16 |
| Сумма балов |
82 |
|||
Приложение Б
Примеры вопросов контрольной работы №1 по дисциплине
«Автоматизация проектирования электромехатронных систем»
1 В чем состоит системный подход к проектированию элетромехатронных систем?
2 Объясните понятия восходящего и нисходящего проектирования.
3 Приведите классификацию систем автоматизированного проектирования электромехатронных систем.
4 В чем состоит отличие CAD-, CAM- и CAE-систем. Приведите примеры их применения.
5 Перечислите программные продукты, интегрирующие в себе CAD- и CAM-системы.
Примеры вопросов контрольной работы №2 по дисциплине
«Автоматизация проектирования электромехатронных систем»
1 Перечислите средства моделирования электромехатронных систем.
2 В чем состоит имитационное моделирование?
3 Приведите примеры промышленного применения виртуальной инженерии.
4 Что такое интерфейс прикладного программирования?
5 Перечислите API-функции САПР SolidWorks, позволяющие: открыть документ, перестроить элемент, создать новый документ, установить сопряжение в сборке.
Приложение В
Темы индивидуальных заданий по дисциплине
«Автоматизация проектирования электромехатронных систем»
1. Разработка программы для автоматизированного проектирования индукторов ДЭМД различных типоразмеров с использованием SolidWorks API.
2. Разработка программы для выполнения автоматизированной сборки конструкции ДЭМД с использованием SolidWorks API.
3. Разработка программы для выполнения автоматизированной сборки конструкции ДЭМД с возможностью задания угла перемещения ротора с использованием SolidWorks API.
4. Разработка программы для выполнения автоматизированной проверки непересекаемости подвижных конструктивов ДЭМД во всем диапазоне перемещений с использованием SolidWorks API.
5. Анализ прочностных характеристик четрырехкоординатного манипулятора в среде COSMOSWorks.
6. Автоматизированное проектирование печатной платы цифровой части блока управления ДЭМД с учетом максимальной интеграции в конструкцию.
7. Автоматизированное проектирование печатной платы силовой части блока управления ДЭМД с учетом максимальной интеграции в конструкцию.
8. Моделирование работы четырехкоординатного манипулятора.