Лекция 8. Технология разработки программных комплексов для управления автоматическими и автоматизированными системами.

Самара

КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБЛАСТИ АВТОМАТИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ

Лекция 1. Автоматизация и управление. Компьютерные технологии и автоматизированные и автоматические системы.

Системы автоматизации и управления;

Информационные процессы в системах автоматизации и управления;

Компьютерные технологии. Определение автоматизированной системы;

Компьютерные технологии и управление производством. Три базовых иерархических уровня ПО управления производством и СТС. MES технологии;

Система управления, объект управления, виды управления;

Прямое управление и управление с отрицательной обратной связью;

Возмущения, управление по возмущению.

Лекция 2. Встроенные управляющие компьютеры. SCADA системы и управление в реальном времени. Работа персонала в составе АСУ.

Универсальная природа основных особенностей цифровых автоматизированных и автоматических систем управления. Квантование по времени и по уровню;

Встроенные компьютеры. SCADA системы и управление в реальном времени;

Техническое и программное обеспечение компьютерных технологий;

Работа персонала в составе АСУ.

Лекция 3. Математические модели автоматических и автоматизированных систем.

Математические модели для исследования поведения систем автоматизации и управления и их адекватность;

Непрерывные и дискретные во времени математические модели. Математические модели, основанные на дискретных событиях;

Математические модели мехатронных систем;

Линейные системы, нелинейные системы, их линеаризация;

Математическое описание цифровых систем. Решетчатые функции. Импульсный элемент;

Экстраполятор нулевого порядка;

Оценка дополнительного эквивалентного запаздывания цифровых систем.

Лекция 4. Локальные вычислительные сети управления сложными техническими системами (СТС) и их особенности.

Сложные технические системы;

Схема систем управления с ЦВМ в качестве устройства управления. Системная и периферийные ЦВМ;

Задачи, вызвавшие появление вычислительных сетей;

Преимущества ЦВМ и сетей ЦВМ в качестве управляющих устройств;

Разделяемая среда передачи;

Особенности ЛВС управления СТС;

Определение времени ожидания абонентом освобождения шины, как общего ресурса.

Лекция 5. Структура пакетов ЛВСуСТС.

Контроль целостности сообщений. Циклический избыточный контроль (CRC);

Дуплексная и полудуплексная передача информации в ЛВС;

Топология шина и её характеристики;

Кодирование бит информации сетевых сообщений. Код NRZ;

Проблема синхронизации приемника и передатчика сообщений. Методы обеспечения синхронизации;

Самосинхронизирующиеся коды. Код RZ. Манчестерский код;

Искажение сообщений при передаче по ЛПИ.

Лекция 6. Защищенные ЛВСуСТС.

Защищенная сеть ГОСТ Р-5207-2003 (MILSTD 1553B). Физический уровень сети;

Централизованный метод доступа абонентов в сеть MILSTD1553B;

Защита информации в сети MILSTD1553B;

Сеть CAN-контроллерная местная сеть (Controller Area Network);

Распределенный доступ абонентов в сети CAN. Арбитраж при возникновении столкновений сообщений;

Обеспечение надежности передачи в сети CAN.

Лекция 7. Программное обеспечение УСТС. Параллельные физические процессы СТС и многозадачная работа ПО управления СТС.

Декомпозиция и интеграция СТС;

Реализация одновременно протекающих физических процессов через параллельную работу ПО;

Многозадачная работа ПО СТС. Причины многозадачности;

Иерархическое структурирование ПО - средство обеспечения его многофункциональности;

Удобство проведение изменений в иерархической структуре ПО.

Лекция 8. Технология разработки программных комплексов для управления автоматическими и автоматизированными системами.

Проблемы разработки ПО;

Качество ПО и технология его производства. Влияние человеческого фактора;

Стандартизация характеристик качества ПО. Управление качеством ПО;

Системный подход к разработке ПО. Временной и "пространственный " аспекты системного подхода. Каскадная модель жизненного цикла ПО;

Спиральная модель жизненного цикла ПО. «Тяжелые и облегченные» (быстрые) технологии разработки ПО;

Автономная и комплексная отладка ПО. Моделирование работы систем с целью проведения комплексной отладки ПО;

Имитационные математические модели - основное инструментальное средство для КО ПО.

Лекция 9. Математическая модель. Численные методы интегрирования уравнений математических моделей. Современные средства для компьютерного моделирования систем автоматизации и управления.