1. Разработка предварительной технической структуры АСНИ.
2. Анализ характеристик функционирования АСНИ.
3. Разработка базовой технической структуры АСНИ.
4. Разработка структуры информационного обеспечения АСНИ.
5. Разработка структуры математического обеспечения АСНИ.
В дипломном проекте чаще всего проводятся разработки одной из стадий создания технического проекта АСНИ, или же некоторых стадий, но для какой-то конкретной подсистемы.
При разработке предварительной технической структуры АСНИ решаются следующие вопросы:
1. Определение числа уровней АСНИ и совокупности алгоритмов, выполняемых на каждом уровне.
2. Определение трудоемкости и сложности алгоритмов каждого уровня.
3. Определение технической структуры АСНИ и распределение (функций по подсистемам.
4. Определение параметров устройств каждой функциональной группы технических средств.
Решение задач анализа характеристик функционирования АСНИ должно учитывать, что процесс функционирования. АСНИ имеет информационный характер, в котором учитывают 4 основных звена: объект исследований, АСНИ, исследователь и внешняя среда. Процедура анализа состоит из следующих составных частей:
1. Анализ входящих и выходящих потоков в АСНИ. Входящие потоки образуются из контролируемой информации, поступающей от объекта, исследователя и внешней среды. Выходящие состоят из потоков, выдаваемых системой на объект автоматизации, исследователю и во внешнюю среду.
2. Выбор параметров для описания функционирования АСНИ.
Производится выбор и обоснование выбора характеристик, связанных с производительностью системы, эффективностью использования в системе накопителей и вероятностных характеристик. Выбор совокупности характеристик определяется спецификой разрабатываемой АСНИ.
3. Составление модели функционирования АСНИ в целом.
Производится детальное описание функционирования АСНИ (как правило, в терминах теории массового обслуживания).
4. Разработка и анализ моделей подсистемы АСНИ.
При решении данного вопроса в качестве базовых принимаются типовые конфигурации подсистем.
5. Анализ модели функционирования АСНИ в целом. Анализ проводится снизу-вверх и осуществляется компоновка и уточнение параметров подсистем каждого уровня.
6. Разработка рекомендаций по выбору средств автоматизации.
При разработке базовой технической структуры АСНИ разрабатываются следующие вопросы:
1. Определение специфических требований к отдельным подсистем. Корректировка состава технических средств.
2. Сопоставление требований информационной и программной частей с технической частью АСНИ.
3. Построение загрузочной диаграммы АСНИ.
4. Определение производительности отдельных подсистем и системы в целом.
Разработка структуры информационного обеспечения АСНИ основываемся на базовой технической структуре АСНИ и характеристиках входящих в нее средств автоматизации. Информационное обеспечение должно строиться с учетом методологических положений проектирования АСНИ.
Разработка информационного обеспечения складывается из следующих стались:
1. Выбор структуры данных.
Здесь разрабатывается способ размещения данных в памяти, выбирается вид структуры записей и дается обоснование его выбора.
2. Выбор структуры и типа массива. При выборе преимущество имеет та структура, при которой коэффициент использования памяти выше.
3. Анализ общей схемы организации массива. При организации работы с массивами необходимо учитывать следующие основные требования: единство использования информационной базы всеми решаемыми в системе задачами; типовость схем оперирования с массивами, позволяющая разработать общий программный аппарат для работы с ними. При составлении общей схемы разрабатываются следующие структуры: входного документа; входного массива; основного массива; подмассивов для соответствующих задач; выходных массивов; выходных документов.
4. Выбор и обоснование метода сортировки данных.
5. Анализ распределения данных по информационной базе.
При распределении данных по информационной базе центральным моментом является сохранение принятой для нее структуры. Для эффектного поиска и ориентации в массивах необходимо организовать каталоги для всех массивов данных.
6. Анализ организации доступа к данным. Здесь разрабатываются вопросы использования поступающей и хранимой в системе информации. Для этого должно быть определено, какая информация требуется для функционирования АСНИ и где она хранится.
7. Оценка работ по созданию банков данных. Для сложных АСНИ необходимо разрабатывать банки данных, состоящих из совокупности данных большого объема и сложной структуры и комплекса программных средств для создания, обновления, поддержания и использования содержимого БД.
На стадии разработки структуры программного обеспечения АСНИ должны рассматриваться, в основном, вопросы выбора и создания прикладного программного обеспечения, т. е. программ и пакетов прикладных программ, предназначенных для осуществления процедур исследований для испытаний. Здесь можно выделить следующие основные моменты:
1. Определение набора типовых (стандартных) программ обработки. Составление списка программ.
На основании анализа видов обработки данных и анализа объектов автоматизации определяется необходимый состав стандартного математического обеспечения.
2. Определение списка программ, которые необходимо разработать.
3. Разработка алгоритмов и программ. Разработка производится согласно списку, определенному в пункте 2. Алгоритм; разрабатывается на основании математической модели автоматизированного процесса. При этом должна учитываться структура используемых информационных массивов и особенности используемых технических средств.
б) Проектирование автоматизированной системы, комплексных испытаний сложных объектов.
При комплексных испытаниях сложных объектов АСНИ решают задачи получения н анализа совокупности рабочих параметров объектов, их агрегатов и узлов, управления технологическими процессами при подготовке и проведении исследований. Основной целью создания подобных систем является повышение производительности труда при подготовке и проведении испытаний, сокращение исследовательского цикла обработки объектов и их агрегатов, уменьшение количества экспериментальных изделий за счет уплотнения программ испытаний, сокращения потерь от качественного проведения ряда технологических операций и т. д.
При разработке комплексных испытаний в дипломном проекте разрабатываются вопросы:
1. Сбора данных, измерения, регистрации и индикации отдельных параметров, контроль состояний отдельных узлов; отработка законов регулирования; регистрация аварийных ситуаций; экспресс-обработка информации с целью выдачи управляющих действии.
2. Вопросы обработки данных с целью анализа группы взаимосвязанных параметров; формирования промежуточных массивов с целью организации режима “визуального контроля”, выдачи массивов на устройства отображения; анализа аварийных ситуаций с целью выдачи данных оператору;
3. Задачи реализации алгоритмов на конкретном вычислительном комплексе.
При разработке названных вопросов необходимо учитывать особенности регистрации данных испытаний, обработки данных и организации оперативного контроля за ходом испытаний и ряд других особенностей.
Необходима проработка количественных значений информационных показателей:
объем экспериментальных данных за одно испытание (в 1х/байтах);
среднее количество экспериментальных данных, требующих долговременного хранения (байт);
среднее количество операций по обработке данных, приходящихся на одно измерение (операций/измерение);
средняя интенсивность потока информации (байт/с) и т. д.
Дипломные проекты могут быть посвящены решению вопросов общего характера по отношению к рассмотренным системам. В этом случае можно предложить следующие варианты тем:
I. Оптимизация решений в АСУ.
II. Статистическое моделирование объектов и процессов управления.
III. Выбор оптимальной структуры и согласование элементов вычислительного комплекса (ВК).
IV.Проектирование и модернизация программного обеспечения микропроцессорных структур, ВК, АСУ.
V. Исследование, разработка и повышение эффективности информационного обеспечения человека в АСУ.
VI. Выбор и согласование средств периферийной техники разработка интерфейса микропроцессорных систем.
VII. Решение задач, связанных с технологией программирования.
IX. Разработка программного обеспечения обработки информации в АСУ.
X. Автоматизированные системы обучения на базе ЭВМ.
XI. Использование пакетов прикладных программ (ППП) для постановки и решения задач АСУ.
XII. Выбор параметров настройки и генерации комплексов системных программ ППП.
Тема проекта может пересекаться с несколькими из перечисленных вариантов. Допускаются и другие варианты тем, однако они не должны выходить за рамки специальности 2202. В таких ситуациях вопрос решается с куратором. В особых случаях тема и содержание дипломного проекта согласуются с заведующим кафедрой АСУ.
Ниже приводится примерный перечень вопросов, которые могут составить содержание специальной части по предложенным вариантам.
1. Оптимизация решений в АСУ
1. Системный анализ объекта управления (оптимизаций): определение целей, уточнение границ объекта, анализ связей со средой, параметризация объекта, выявление существенных факторов и ограничений и т. п.
2. Выбор и обоснование критериев эффективности, построение математической модели. Определение или оценка численных значений всех параметров модели.