МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное автономное образовательное

учреждение высшего образования

«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ИНЖЕНЕРНАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ (ТРТИ) ЮФУ

Институт компьютерных технологий и информационной безопасности
Кафедра вычислительной техники
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ НА ТВОРЧЕСКИЙ ПРОЕКТ 2

(Проект)

Исполнитель:

студент группы КТсо4-1 И. О. Фамилия

Руководитель проекта от кафедры ВТ:

д.т.н., профессор кафедры ВТ А. О. Пьявченко

«___» _____________2021 г.
СОГЛАСОВАНО
Научный руководитель темы проекта:

_____________________ каф. ______ И. О. Фамилия

«___» _____________2021 г.

Таганрог 2021

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное автономное образовательное

учреждение высшего образования

«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ИНЖЕНЕРНАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ (ТРТИ) ЮФУ

Институт компьютерных технологий и информационной безопасности
Кафедра вычислительной техники
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ НА ТВОРЧЕСКИЙ ПРОЕКТ 2

(Проект)

Исполнитель:

студент группы КТсо4-2 И. О. Фамилия

Руководитель проекта от кафедры ВТ:

к.т.н., доцент кафедры ВТ А. О. Пьявченко

«___» _____________2021 г.
СОГЛАСОВАНО
Научный руководитель темы проекта:

_____________________ каф. ______ И. О. Фамилия

«___» _____________2021 г.


Таганрог­ 2021

1 Общие сведения

1. Наименование творческого проекта

Полное наименование проекта: Программно-аппаратный модуль управления асинхронным электродвигателем с использованием скользящих режимов.

Условное обозначение проекта: МУАЭСР.

2. Основание для выполнения проекта и решаемые задачи применительно к учебному процессу

Основанием для выполнения работы является учебный план специальности 09.05.01 – Применение и эксплуатация автоматизированных систем специального назначения, а также требования государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по подготовке дипломированного специалиста по данной специальности.

Основными задачами настоящего творческого проекта (ТП2) являются приобретение исполнителем практических умений и навыков:

---

• 
  проектирования программно-аппаратных блоков автоматизированных систем специального назначения с использованием современной элементной базы;
  
• 
  разработки алгоритмического, программного и аппаратного обеспечения таких блоков на заданном уровне проектирования;
  
• 
  анализа и обоснованного выбора требуемых технических решений;
  
• 
  разработки проектной отчетной документации, состав которой определяется настоящим ТЗ;
  
• 
  представления и защиты результатов своей работы.
  

3. Сроки начала и окончания работ по разработке проекта

Плановый срок начала работ – 20 февраля 2021 года.

Плановый срок окончания работ – 1 июня 2021 года.

4. Назначение, цели создания проекта

   1. Назначение проекта

МУАЭСР предназначен для плавного управления асинхронным электродвигателем (АЭ) электромобиля с использованием скользящих режимов. Ограничения на технические характеристики проектируемого модуля – электропривода асинхронного электродвигателя – регламентированы в подр. 1.6 настоящего ТЗ.

2. Цель создания проекта

Целями выполнения проекта являются разработка на основе методики системного проектирования требуемого комплекта документации и работающего макетного образца – программно-аппаратного модуля управления асинхронным электродвигателем электромобиля с использованием скользящих режимов; определение дальнейшего направления работы по выбранной тематике.

5. Проектные задачи и содержание пояснительной записки к проекту

   1. Проектные задачи

Разрабатываемый проект реализуется как завершенная функциональная схема объекта автоматизации, имеющая широкие перспективы для расширения функционала.

Основные технические задачи, решаемые при выполнении творческого проекта:

• 
  изучение описания математической модели объекта и исследование режимов ее функционирования;
  
• 
  разработка и исследование математической модели системы управления электродвигателем с использованием скользящих режимов;
  
• 
  разработка алгоритмов программно-аппаратной реализации режимов управления;
  
• 
  разработка алгоритмов программно-аппаратной обработки данных;
  
• 
  синтез блочной структуры и схемы электрической структурной аппаратных средств изделия;
  
• 
  разработка эскизного проекта изделия на функциональном, принципиальном и конструктивном уровнях, включая необходимые чертежи и схемы, расчёт технических характеристик МУАЭСР в различных режимах функционирования, в т.ч., расчет погрешности удержания значений управляемых переменных на заданном уровне, значения потребляемой мощности устройства в рабочем режиме функционирования;
  
• 
  разработка блочной структуры и основных компонентов программного обеспечения;
  
• 
  разработка и создание экспериментального макета и необходимой схемотехнической документации на него;
  
• 
  подготовка и выполнение экспериментов. Оценка полученных результатов;
  
• 
  подготовка и оформление текста пояснительной записки, комплектов документации, демонстрационного материала;
  
• 
  подготовка и выполнение защиты проекта в комиссии.
  

---

2. Содержание пояснительной записки к проекту

Пояснительная записка к проекту МУАЭСР должна иметь следующую структуру (предварительный состав):

1. 
   Титульный лист
   
2. 
   Ведомость ТП
   
3. 
   ТЗ на ТП2 (один лист с двухсторонним заполнением)
   
4. 
   Аннотация
   
5. 
   Введение
   
6. 
   Основные разделы (примерный состав):
   

Раздел 1. Анализ технического задания (Обзорный анализ темы, методов и средств автоматизации, описание математической модели объекта управления). Отчетный материал: общая схема автоматизации, решаемые ею задачи, общее описание принципов построения системы управления АЭ со ссылкой на ближайшие аналоги. Требования к результатам. Презентационные материалы. Выводы по разделу.

Раздел 2. Разработка и исследование математической модели системы управления. Отчетный материал: математическая модель и ее описание, результаты моделирования переходных процессов, функциональная схема автоматизации, описание режимов функционирования. Презентационные материалы. Выводы по разделу.

Раздел 3. Синтез алгоритмического обеспечения МУАЭСР. Отчетный материал: граф-схемы общего алгоритма функционирования контроллера, алгоритмов формирования управляющего воздействия и обработки данных, поступающих с датчиков, разрядность и структуры управляющих и контролируемых (измеряемых) переменных, Уточненные технические требования к аппаратуре. Презентационные материалы. Выводы по разделу.

Раздел 4. Разработка МУАЭСР на схемотехническом уровне. Отчетный материал: схема электрическая структурная аппаратных средств изделия; результаты разработки эскизного проекта изделия на функциональном, принципиальном и конструктивном уровнях, результаты расчёта технических характеристик МУАЭСР в различных режимах функционирования. Презентационные материалы. Выводы по разделу.

Раздел 5. Разработка программного обеспечения МУАЭСР. Отчетный материал: Спецификации программ, детальные блок-схемы программ, Руководство системного программиста со ссылкой на текст в приложении. Презентационные материалы. Выводы по разделу.

Раздел 6. Экспериментальная часть. Отчетный материал: Структура экспериментального макета устройства. Схема электрическая монтажная МУАЭСР. Сценарий и схема проведения эксперимента, руководство пользователя, результаты эксперимента, презентационные материалы. Выводы по разделу.

---

7. 
   Заключение
   
8. 
   Список использованных источников
   
9. 
   Приложения
   

Приложение А. Комплект схемотехнической документации в составе:

• 
  Сборочный чертеж модуля и спецификация на него.
  
• 
  Чертежи компонентов (при необходимости).
  
• 
  Схема электрическая структурная МУАЭСР.
  
• 
  Схема электрическая функциональная МУАЭСР (или функциональная схема автоматизации).
  
• 
  Схема электрическая принципиальная МУАЭСР и перечень элементов к ней.
  
• 
  Схема электрическая монтажная МУАЭСР.
  

Приложение Б. Комплект программной документации в составе:

• 
  Граф-схемы алгоритмов управления и обработки данных.
  
• 
  Структурная схема программного обеспечения МУАЭСР.
  
• 
  Структуры обрабатываемых данных.
  
• 
  Руководство системного программиста.
  

Приложение В

• 
  Результаты выполненных экспериментов (графики, таблицы значений, фотографии работающего макета).
  
• 
  Руководство пользователя макета.
  

Замечание. Презентационные материалы в состав ПЗ не входят.

6. Технические требования к устройству

   1. Состав устройства

Модуль должен состоять из следующих компонентов:

• 
  прикладного и системного резидентного программного обеспечения;
  
• 
  программного обеспечения, устанавливаемого на ПК и обеспечивающего внешнее управление модулем;
  
• 
  аппаратного обеспечения.
  

2. Общесистемные требования.

Основные функции модуля в составе системы:

• 
  приём информации от датчиков. Состав датчиков, схема их подключения оговариваются в процессе разработки устройства;
  
• 
  обработка полученной информации;
  
• 
  формирование управляющих воздействий на ОУ в зависимости от полученной командной и/или информации с датчиков.
  

3. Перечень решаемых модулем функциональных задач

Функциональные задачи, решаемые МУАЭСР:

• 
  программно-аппаратная реализация исходной математической модели управления с помощью скользящих режимов;
  
• 
  обработка запросов, приходящих от управляющего ПК с выдачей в ПК необходимых ответных данных.
  

4. Режимы работы модуля:

---

• 
  включение и первоначальная самодиагностика модуля при подаче питания;
  
• 
  прием и обработка информации с внешних устройств;
  
• 
  разгон (плавный) электродвигателя до заданных значений параметров его работы;
  
• 
  удержание или изменение закона управления электродвигателем электромобиля в соответствии с полученной информацией;
  
• 
  прекращение работы модуля (плавный останов электродвигателя).
  

5. Основные технические требования к характеристикам модуля:

• 
  тип – асинхронный электропривод;
  
• 
  максимальная мощность – ____ кВт +–__%;
  
• 
  управляющая частота – от ___ до ____Гц с шагом изм. ____ Гц +–__%;
  
• 
  номинальный крутящий момент – ____ Н*м+-___%;
  
• 
  номинальное напряжение – _____ В+–__% при _____ Гц+–___%;
  
• 
  максимальная частота вращения – ________ об/мин+–___%;
  
• 
  число пар полюсов – ___;
  
• 
  максимальное время выхода на режим, не более – ___ с.
  

7. Требования по видам обеспечения

   1. Требования по метрологическому обеспечению

Термины по метрологии, используемые в документации, должны соответствовать ГОСТ 16263 (в действ. ред.), ГОСТ 16504 (в действ. ред.). Обозначения физических величин должны соответствовать стандартам международной системы физических величин, РД 50-160-79, ГОСТ 8.417-81.

2. Требования к оформлению документации

Конструкторская документация должна быть выполнена в соответствии с действующими нормами ЕСКД в объеме, оговоренном ТЗ, и представлена в формате одной печатной копии подшивки электронных документов в виде соответствующего приложения в ТП2.

Оформление граф-схем алгоритмов, программной документации должно соответствовать действующим требованиям ЕСПД. Состав комплекта оговаривается настоящим ТЗ и представлен в формате одной печатной копии подшивки электронных документов в виде соответствующего приложения в ТП2.

3. Общие требования к программному и техническому обеспечению

Программное обеспечение, реализованное на ПК, должно функционировать под управлением ОС Windows v.7 и выше;

Программный модуль управления должен иметь понятный и удобный интерфейс.

Разработку и моделирование алгоритмов обработки информации с датчиков и алгоритмов управления ОУ выполнять с применением интегрированных программных сред математического и имитационного моделирования таких, как SimInTech, MatLab.

---

Смотрите также файлы

• Контрольная работа по дисциплине Прикладная механика по расчету механического привода.doc

• Отчет по учебной практике (ознакомительной) Обучающегося iv курса группы.doc

• Лабораторная работа Поиск информации в сети Интернет. Основные понятия.pdf

• 2 Планы и образцы хрий Хрия .docx

• Практическая работа 2 Оценка готовности школы к реализации ооп ноо, ооо, соо наличие необходимых кадровых, финансовоэкономических, материальнотехнических, психологопедагогических, информационнометодических условий.docx