Встроенные и распределенные системы контроля и управления

Бакалавриат 2022/2023

Статус: Курс по выбору (Информатика и вычислительная техника)

Направление: 09.03.01. Информатика и вычислительная техника

Кто читает: Департамент компьютерной инженерии

Где читается: Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова

Когда читается: 4-й курс, 1-3 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Охват аудитории: для своего кампуса

Преподаватели: Ажмяков Вадим Викторович, Аминев Дмитрий Андреевич, Старостенко Владимир Игоревич

Язык: русский

Кредиты: 8

Контактные часы: 92

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Курс посвящен техническим аспектам организации автоматических и автоматизированных систем управления. Цель курса - усвоение студентами задач систем контроля и управления, их состава и характеристик, понимание принципов построения, функционального назначения технических средств систем, изучение архитектуры, получение практики программирования микроконтроллеров ARM, получение знаний и навыков в области встраиваемых систем. На занятиях изучается работа устройств связи с объектом, элементы теории управления и регулирования, использование каналов передачи данных для построения распределенных систем. Курс углубляет знания, полученные студентами в курсах «Микроконтроллерные системы», «Схемотехника», «Функциональные узлы и компоненты систем управления». Полученные при изучении курса знания применяются при прохождении практики, в работе над проектами, выполнении ВКР.

Цель освоения дисциплины

Усвоение студентами задач систем контроля и управления, их состава и характеристик.
Понимание принципов построения, функционального назначения, архитектуры технических средств систем контроля и управления.
Получение знаний и навыков в области встраиваемых систем, изучение архитектуры микроконтроллеров ARM, приобретение опыта программирования контроллеров.
Изучение работы устройств связи с объектом, элементов управления и регулирования систем контроля и управления, а также средств связи и каналов передачи данных.
Получение навыков разработки и программирования элементов систем.

Планируемые результаты обучения

Знание возможных вариантов организации систем контроля и управления. Понимание назначения компонентов типовых систем. Умение выбирать наиболее оптимальную в конкретных условиях организацию системы
Знание состава компонентов типовых систем контроля и управления.
Навыки разработки и отладки компонентов систем сбора данных и управления
Навыки самостоятельной работы с инструментальными средствами разработки программного обеспечения и схемотехнического моделирования.

Содержание учебной дисциплины

Вводная лекция. Основные понятия, области применения и архитектура встроенных и распределенных систем контроля и управления.
Основы теории систем автоматического управления (САУ), типы и конструктивные элементы, компоненты устройства связи с объектом (УСО)
Общие сведения о программируемых логических контроллерах и операционных системах реального времени
Интерфейсы для передачи данных в распределенных системах контроля и управления
Применение микроконтроллеров во встраиваемых и распределённых системах
Компоненты устройств связи с объектом (УСО)
Операционные системы реального времени
Реализация основных интерфейсов микроконтроллеров организации распределённых систем.
Архитектуры, состав и принципы функционирования ПЛИС. Языки описания аппаратуры HDL.
Реализация на ПЛИС встраиваемых систем контроля и управления с распределённой обработкой потоков данных.
Реализация на ПЛИС контроллеров стандартных интерфейсов для связи с объектом и других решений для систем контроля и управления

Элементы контроля

Домашнее задание
Лабораторные работы
Активность на лекциях
Экзамен
Экзамен проводится в письменной форме (компьютерный тест). Экзамен проводится на платформе Google Forms (https://docs.google.com/forms/). К экзамену необходимо подключиться за 15 минут до начала. Для участия в экзамене студент обязан: поставить на аватар свою фотографию, включить камеру. Во время экзамена студентам запрещено: пользоваться конспектами и подсказками. Процедура пересдачи подразумевает использование усложненных заданий.
Домашнее задание
Лабораторные работы
Активность на лекциях
Экзамен
Экзамен проводится в письменной форме (компьютерный тест). Экзамен проводится на платформе Google Forms (https://docs.google.com/forms/). К экзамену необходимо подключиться за 15 минут до начала. Для участия в экзамене студент обязан: поставить на аватар свою фотографию, включить камеру. Во время экзамена студентам запрещено: пользоваться конспектами и подсказками. Процедура пересдачи подразумевает использование усложненных заданий.

Промежуточная аттестация

2022/2023 учебный год 1 модуль
0.2 * Активность на лекциях + 0.2 * Домашнее задание + 0.4 * Экзамен + 0.2 * Лабораторные работы
2022/2023 учебный год 3 модуль
0.12 * Домашнее задание + 0.36 * Лабораторные работы + 0.4 * Экзамен + 0.12 * Активность на лекциях

Список литературы

Авторы

Аминев Дмитрий Андреевич
Ажмяков Вадим Викторович

Программа дисциплины