Автоматизоване проектування систем управління

Мета вивчення дисципліни: формування знань, умінь і навичок у здобувачів вищої освіти в галузі автоматизації проектування (зокрема, систем управління (СУ)); загальних питань конструювання електронних вузлів (в тому числі СУ), які включають застосування поширених середовищ САПР (такі як: MS Visio, Proteus, P-CAD ― для проектування структурних, функціональних та принципових схем СУ, моделювання СУ, розробки друкованих плат блоків СУ); забезпечення підготовки у застосуванні сучасних технологій САПР, орієнтованих на розв’язування широкого кола технічних задач проектування СУ; оволодіння базовими знаннями щодо підготовки технічної документації, пов’язаної з проектуванням, розробкою, виготовленням та тестуванням СУ із використанням сучасних засобів автоматизації проектування.
Практичне значення та використання отриманих знань полягає у здатності застосовувати при проектуванні СУ поширені середовища автоматизованого проектування (зокрема, MS Visio, Proteus, P-CAD та ін.); виконувати оптимізацію схемних та конструктивних рішень при проектуванні СУ, виходячи із сформованих для конкретної задачі критеріїв якості; вмінні оформлювати необхідну проектну та конструкторську документацію у відповідності до вимог чинних стандартів; вмінні застосовувати різноманітне спеціалізоване програмне забезпечення при розв’язуванні типових інженерних задач у галузі автоматизації проектування СУ (в тому числі, математичного моделювання елементів СУ та пов’язаних з цим управлінням базами даних та методів комп’ютерної графіки).
Тематика та види навчальних занять
Для денної форми здобуття освіти
Лекція 1. Предмет, місце та задачі курсу «Автоматизоване проєктування систем управління (АПСУ)».
Лекція 2. САПР. Загальні відомості про проєктування та конструювання. Стадії виконання конструкторських робіт.
Лекція 3. Поняття автоматизованого проєктування та його складові частини.
Лекція 4. Класифікація САПР та галузі її застосування.
Лекція 5. Технічне забезпечення САПР та його загальна структура.
Лекція 6. Програмне забезпечення САПР та його складові частини.
Лекція 7. Математичне забезпечення САПР та особливості його застосування.
Лекція 8. Загальні поняття про математичні моделі елементів СУ та вимоги до цих моделей.
Лекція 9. Класифікація математичних моделей елементів СУ, розробка математичних моделей елементів СУ. Форми представлення математичних моделей елементів СУ.
Лекція 10. Постановка та особливості задач аналізу та синтезу в САПР.
Лекція 11. Поняття оптимізації проектних рішень. Приклади оптимізаційних задач в процедурах проектування та конструювання. Критерії оптимальності.
Лекція 12. Методи розв’язування задач оптимізації при запровадженні САПР.
Лекція 13. Машинна графіка та геометричне проєктування в САПР. Дво- та тривимірне проєктування в САПР. Застосування графічних редакторів.
Лекція 14. Інформаційне, організаційне та методичне забезпечення САПР
Лекція 15. Автоматизоване проєктування АСУ ТП.
Лабораторні заняття.
Лабораторне заняття №1. Створення 3-D моделі виконавчого органа об’єкта управління (ОУ) маніпулятора в середовищі P-CAD.
Мета заняття: отримання теоретичних та практичних навичок щодо створення 3-D моделей маніпуляторів, якими обладнано ОУ.
Лабораторне заняття №2. Створення 3-D моделі виконавчого органа ОУ (маніпулятора) із застосуванням електромехатронних модулів в середовищі SolidWorks.
Мета заняття: засвоїти навички роботи щодо створення 3-D моделей маніпуляторів, якими обладнано ОУ, із застосуванням САПР SolidWorks.
Лабораторне заняття №3. Моделювання роботи виконавчого органа ОУ (маніпулятора) в середовищі COSMOSWorks.
Мета заняття: засвоїти навички моделювання роботи виконавчого органа ОУ (маніпулятора) в середовищі COSMOSWorks.
Лабораторне заняття №4. Аналіз характеристик міцності виконавчого органа ОУ (маніпулятора) із застосуванням програмного середовища COSMOSMotion.
Мета заняття: набути навичок та провести аналіз характеристик міцності виконавчого органа ОУ (маніпулятора) із застосуванням програмного середовища COSMOSMotion.
Лабораторне заняття №5. Функції інтерфейсу прикладного програмного середовища САПР SolidWorks.
Мета заняття: ознайомлення з функціями інтерфейсу прикладного програмного середовища САПР SolidWorks на прикладах формалізованого представлення типових елементів СУ.
Лабораторне заняття №6. Алгоритмічне забезпечення програмного середовища САПР SolidWorks.
Мета заняття: набуття навичок зі складання алгоритмів при формалізованому представленні типових елементів СУ в середовищі САПР SolidWorks.
Лабораторне заняття №7. Створення інтерфейсу програми автоматизованої побудови 3-D моделі виконавчого органа ОУ (маніпулятора).
Мета заняття: набуття навичок у побудові інтерфейсу програми в середовищі розробки Microsoft Visual Studio щодо автоматизованої побудови 3-D моделі виконавчого органа ОУ (маніпулятора).
Лабораторне заняття №8. Автоматизований аналіз траєкторії руху виконавчого органа ОУ (маніпулятора).
Мета заняття: засвоєння навичок автоматизованого аналізу траєкторій руху виконавчого органа ОУ (маніпулятора) із застосуванням функціями інтерфейсу прикладного програмного середовища САПР SolidWorks
Лабораторне заняття №9. Автоматизований аналіз траєкторії руху декількох виконавчих органів ОУ (на відсутність перетинання траєкторій).
Мета заняття: засвоєння навичок автоматизованого аналізу траєкторій спільного руху виконавчих органів ОУ (на відсутність перетинання траєкторій) із застосуванням функціями інтерфейсу прикладного програмного середовища САПР SolidWorks
Лабораторне заняття №10. Типові процедури при застосуванні САПР P-CAD проектування електронних пристроїв (елементів СУ).
Мета заняття: ознайомлення з типовими процедурами та інтерфейсом середовища САПР P-CAD, призначеного для автоматизованого проектування електронних пристроїв (елементів СУ).
Лабораторне заняття №11. Налаштування параметрів САПР P-CAD при проектуванні електронних пристроїв (елементів СУ)
Мета заняття: опанування навичками налаштування параметрів та інтерфейсу САПР P-CAD при автоматизованому проектуванні на типових прикладах електронних блоків СУ.
Лабораторне заняття №12. Створення компонентів для автоматизованого проектування елементів СУ із застосуванням модулів LIBRARY EXECUTIVE.
Мета заняття: набуття навичок із створення компонентів в системі САПР P-CAD та опанування навичками роботи з менеджером бібліотекам.
Лабораторне заняття №13. Створення друкованої плати пристрою управління дуговими електромехатронними модулями (виконавчими механізмами ОУ) в середовищі P-CAD.
Мета заняття: опанування навичками створення друкованих плат реальних елементів СУ (на прикладі виконавчого органу ОУ) із застосуванням автоматизованого трасування но основі принципової схеми.
Лабораторне заняття №14. Розробка принципової схеми типового пристрою СУ та її моделювання в середовищі САПР Proteus.
Мета заняття: набуття навичок щодо розробки принципової схеми типового елемента (блока) СУ та моделювання його роботи із застосуванням середовища САПР Proteus.
Лабораторне заняття №15. Створення друкованої плати типового елемента (блока) СУ в середовищі САПР Proteus (за попередньо створеною принциповою схемою).
Мета заняття: набуття навичок розробки (трасування) друкованих плат елемента (блока) СУ в середовищі САПР Proteus на основі за попередньо створеною принципової схеми та виконаного моделювання роботи блока СУ.
Для заочної форми здобуття освіти
Лекційні заняття
Лекція 1. Поняття автоматизованого проектування та його складові частини.
Лекція 2. Машинна графіка та геометричне проектування в САПР. Дво- та тривимірне проектування в САПР. Застосування графічних редакторів.
Лабораторні заняття.
Лабораторне заняття №1. Функції інтерфейсу прикладного програмного середовища САПР SolidWorks.
Мета заняття: ознайомлення з функціями інтерфейсу прикладного програмного середовища САПР SolidWorks на прикладах формалізованого представлення типових елементів СУ.
Лабораторне заняття №2. Створення друкованої плати типового елемента (блока) СУ в середовищі САПР Proteus (за попередньо створеною принциповою схемою).
Мета заняття: набуття навичок розробки (трасування) друкованих плат елемента (блока) СУ в середовищі САПР Proteus на основі за попередньо створеною принципової схеми та виконаного моделювання роботи блока СУ.
Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.
Індивідуальна робота
Для денної форми здобуття освіти
При вивченні дисципліни «Автоматизоване проєктування систем управління» індивідуальну роботу не передбачено навчальним планом.

Для заочної форми здобуття освіти
Навчальним планом передбачено контрольну роботу. Завдання для виконання контрольної роботи здобувач вищої освіти отримує на установчій лекції. Робота містить 5 теоретичних питань та 2 практичних завдання.
Обсяг відповіді на кожне теоретичне питання складає не менше, ніж 2 сторінки машинописного тексту. Текст відповіді повинен бути виконаний самостійно (не скопійований з підручника або навчального посібника).
Практичне завдання №1. «Обробка інформації, яка надходить від датчиків мобільного робота». Практичне завдання №2. «Моделювання та візуалізація роботи мехатронного механізму».
Термін надання виконаної контрольної роботи на перевірку ― не пізніше, ніж за місяць до початку екзаменаційної сесії.