Министерство образования и науки Украины
Севастопольский национальный технический университет
Кафедра технической кибернетики
пояснительная
к ________________дипломному проекту_________________________
(дипломному проекту (работе); выпускной работе бакалавра, магистра)
на тему: __«Распределенная система терминального управления техническим объектом»
студент группы Зиновьев Константин Игоревич_________
(фамилия, имя, отчество)
Направление подготовки (специальность) _____7.091401 – системы управления и автоматики
(фамилия, инициалы, должность)
Министерство образования и науки Украины
Севастопольский национальный технический университет
«Согласованно»
руководитель дипломного проекта
________________ (В.В. Альчаков)
«Утверждаю»
заведующий кафедрой ТК
______________ (Л.А. Краснодубец)
К дипломному проекту
«Распределенная система терминального управления техническим объектом»
Исполнитель:
ст. гр. А-61з
_________________ (Зиновьев К.И.)
« ___ » ________________ 2005 г.
Нормоконтролер:
_________________ (Шушляпин Е.А.)
« ___ » ________________ 2005 г.
2005
1 Основание для разработки
Основанием для разработки дипломного проекта на тему «Распределенная система терминального управления техническим объектом» служит приказ ректора № 124п от 30.03.2005.
2 Назначение разработки
Разрабатываемая система предназначена для построения компьютерной программы управления распределенной системой терминального управления сложными техническими объектами, функционирующими в условиях, опасных для жизни человека.
3 Технические требования
3.1 Требования к условиям эксплуатации
Разработанная система должна эксплуатироваться на IBM совместимых компьютерах в помещении, соответствующем санитарным нормам, а, именно: площадью на одного человека не менее 4,5 м2 и объёмом воздуха 15 м3. В помещении должны поддерживаться следующие метеорологические условия:
- в холодный период температура воздуха 20° – 30° С, относительная влажность 40 – 60%;
- в теплый период температура воздуха 22° – 25° С, относительная влажность 40 – 60%.
3.2 Требования к составу и параметрам технических средств
Для эффективной работы программы необходим персональный компьютер типа IBMPC со следующими параметрами:
- процессор семейства IntelPentium (Celeron)/AMD с тактовой частотой не менее 500 КГц;
- оперативная память (128 Mb);
- видеопамять (32 Мб)
- операционная система Windows 98/NT/2000/Me/XP;
- накопитель на жестком магнитном диске (20 Гб);
- принтер (при необходимости вывода информации на печать);
- монитор SVGA;
- манипулятор типа «мышь».
3.3 Требования упаковке и хранению
Программное обеспечение распределенной системы терминального управления распространяется в виде отдельного исполнительного файла, для хранения которого на жестком диске персонального компьютера отводится отдельная директория. Для поставки заказчику, могут использоваться любые накопители (лазерные диски, flash-диски). Ввиду достаточно большого объема исполнительного файла не рекомендуется использовать гибкие магнитные диски.
3.4 Требования к программному обеспечению (ПО)
Требования, предъявляемые к разрабатываемому программному продукту (ПП) заключаются в следующем:
- ПП должен функционировать под управлением операционной системы семейства MSWindows.
- ПП должен обеспечивать возможность введение исходных данных и управляющих команд с помощью клавиатуры и мыши.
- ПП должен удовлетворять параметрам и техническим требованиям, предъявляемым к программным средствам, разработанным для работы на персональных ЭВМ типа IBMPC, под управлением операционной системы семейства Widows.
- ПП должен обеспечивать точность и стабильность вычислений.
- ПП должен обеспечивать вывод графических и табличных результатов работы на экран.
3.5 Требования к информативной и программной совместимости
Разрабатываемое программное обеспечение может быть реализовано на ЭВМ типа IBM PC, с установленным программным обеспечением:
- операционная система Windows;
- среда визуального программирования C++ Builder;
- пакет для инженерных расчетов Matlab.
3.6 Требования к технической документации
По окончании разработки должна быть представлена в одном экземпляре пояснительная записка к дипломному проекту, содержащая следующие разделы:
- техническое задание;
- пояснительная записка к техническому заданию;
- результаты проведенных исследований;
- описание программной модели;
- текст программной модели;
- расчёт экономической эффективности;
- рекомендации по охране окружающей среды;
- раздел гражданской обороны;
- графический материал, содержащий схему работы программы.
3.7 Порядок приёмки разработки
Результаты разработки проверяются руководителем проекта и нормоконтролером, качество выполнения работы оцениваются руководителем и рецензентом дипломного проекта.
Приёмка разработки осуществляется государственной экзаменационной комиссией по специальности «системы управления и автоматика», порядок работы которой определяется ректором СевНТУ.
4 Календарный план
| № | Стадии разработки | Этапы разработки | Начало разработки | Конец разработки |
| 1 | Исследовательские работы | Анализ предметной области и обоснование необходимости разработки | 01.02.2005 | 14.02.2005 |
| 2 | Работа над проектом | Разработка структуры проекта, концепции и логической структуры | 14.02.2005 | 07.03.2005 |
| 3 | – “ – | Разработка методического обеспечения | 07.03.2005 | 21.03.2005 |
| 4 | – “ – | Разработка алгоритмического и программного обеспечения | 21.03.2005 | 18.04.2005 |
| 5 | – “ – | Тестирование и отладка ПО | 18.04.2005 | 09.05.2005 |
| 6 | – “ – | Разработка разделов проекта, связанных с экономическим обоснованием разработки, гражданской обороной и охраной труда | 09.05.2005 | 23.05.2005 |
| 7 | – “ – | Оформление и подготовка проекта к защите | 23.05.2005 | 06.06.2005 |
Содержание
Введение
1. Постановка задачи
1.1 Функциональные требования к системе
1.2 Требования к программному обеспечению
1.3 Требования к ЭВМ
1.4 Требования к экспериментальной модели
2. Обзор методов дистанционного управления
2.1 Роль дистанционно управляемых систем
2.2 Основные методы и уровни дистанционного управления манипуляционными роботами
2.3 Командное управление манипуляторами и роботами на исполнительном уровне
2.4 Дистанционно-автоматическое управление манипуляционными роботами
3. Методы поиска терминального управления
3.1 Вариационная постановка задачи
3.2 Чисто терминальная постановка задачи
3.3 Синтез терминального управления, реализующего заданное движение системы
4. Концепция распределенной системы терминального управления робототехническим комплексом
4.1 Общая концепция РСТУ робототехническим комплексом
4.2 Концепция системы передачи управляющих команд
4.3 Концепция специализированного ПО РСТУ
5. Разработка экспериментальной модели РСТУ робототехнического комплекса
5.1 Назначение экспериментальной модели РСТУ
5.2 Построение экспериментальной модели
5.3 Численное моделирование и анализ исполнительной системы робота манипулятора
6. Разработка программного обеспечения системы терминального управления техническим объектом
6.1 Выбор среды разработки
6.2 Функциональные возможности ПО РСТУ
6.3 Требования к персональной ЭВМ
6.4 Руководство пользователя
6.5 Описание основных функций
7. Технико-экономическое обоснование дипломного проекта
7.1 Маркетинговые исследования проектируемого продукта
7.7.1 Потребительская ценность продукта
7.1.2 Портрет потребителя
7.1.3 Сегментация рынка
7.1.4 Оценка рыночной направленности
7.1.5 Конкурентоспособность программного продукта
7.2 Определение затрат на проектирование программного продукта
7.2.1 Расчёт трудоёмкости
7.2.2 Расчёт себестоимости часа машинного времени
7.2.3 Расчёт сметы затрат на проектирование
7.3 Формирование цены предложения
7.4 Расчёт капитальных затрат
7.5 Расчёт эксплуатационных расходов потребителя
7.6 Оценка эффективности проектируемого программного продукта.
7.6.1 Определение показателей чистого денежного потока
7.6.2 Определение показателей чистой текущей стоимости
7.7 Вывод
8. Охрана труда и окружающей среды
8.1 Анализ условий труда оператора ЭВМ в компьютерной лаборатории
8.2 Расчётная часть
8.2.1 Проектирование естественного освещения производственных помещений
8.2.2 Проектирование искусственного освещения производственных помещений
8.3 Вывод
Заключение
Библиографический список
Приложение А. Исходные тексты основных функций
Введение
Распределенные системы автоматического управления находят самое широкое применение во многих областях деятельности человека. В том числе это относится и к системам, в состав которых входят дистанционно управляемые роботы и манипуляторы, относящиеся к классу манипуляционных робототехнических систем. Бурное развитие промышленной робототехники, основной базой которой стали автоматически действующие манипуляционные роботы с программным управлением, позволило подойти к решению одной из наиболее актуальных задач – исключения ручного труда человека из сферы производства. При этом не только обеспечивается повышение производительности за счет интенсификации технологических процессов, но и существенно улучшается качество проводимых работ, повышается надежность выполнения операций [1].