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. Самостоятельная работа студентов по материалам лекций и рекомендованной литературе, работа с системой P-CAD 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»
| № | 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.