Образовательная программа national instruments
DESCRIPTION
Образовательная программа National Instruments. Модернизация научной и лабораторной базы, формирование сети НОЦ по основным направлениям развития НИУ КГТУ им. Туполева; Организация единого технологического и информационного пространства КГТУ им. Туполева ; - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Образовательная программа National Instruments
«Технологии National Instruments в автоматизации научных исследований, инженерных приложениях и образовании»
• Модернизация научной и лабораторной базы, формирование сети НОЦ по основным направлениям развития НИУ КГТУ им. Туполева;
• Организация единого технологического и информационного пространства КГТУ им. Туполева;
• Применение технологий National Instruments, типовые решения на базе платформ: NI PXI MI, NI PXI RF, NI RIO, NI DAQ, NI ELVIS;
• Центр технологий National Instruments в КГТУ им. Туполева;
• Разработка образовательных ресурсов коллективного пользования, организация дистанционного обучения;
• Программа поддержки National Instruments молодых специалистов.
Области применений технологий NI
• Аэрокосмос• Электроника• Телекоммуникации• Энергетика• Машиностроение• Научные исследования•Образование
Образовательная программа NI в России
Более 200 учебных заведений 30 образовательных центров Разработка и внедрение
высокотехнологичного учебного и научно-исследовательского оборудования;
Совместное проведение НИОКР; Продвижение совместных разработок на
рынок; Проектная деятельность в ВУЗах и ССУЗах; Открыты центры в КГТУ им. Туполева,
УГАТУ, МИФИ, МГУ, МГТУ им. Баумана, МИЭТ, ЛЭТИ, НГТУ, ТРТУ, ВлГУ, ...
• Модернизация научной и лабораторной базы, формирование сети НОЦ по основным направлениям развития НИУ КГТУ им. Туполева
«Формирование сети НОЦ по основным направлениям развития НИУ КГТУ им. Туполева»
Основные цели и направления работы НОЦ:• Формирование единой сквозной учебной, ноучной и технологической
базы для подготовки и развития технической и инженерной элиты, повышение качества образования;
• Создание на базе КГТУ им. Туполева инновационного учебного, научного и производственного кластера;
• Формирование условий для ведения НИР и ОКР;
• Формирование условий для укрепления образовательных, научных и технических связей с промышленностью и учебными заведениями региона и РФ в целом;
• Разработка современных образовательных ресурсов и продуктов.
«Формирование сети НОЦ по основным направлениям развития НИУ КГТУ им. Туполева»
Направления создания и развития НОЦ:
• Многофункциональное приборостроение, электронные системы и авионика;
• Мехатронно-станочные системы и робототехника;
• Инфокоммуникационные технологии и радиоэлектронные системы;
• Альтернативная энергетика и энергосбережение;
• Инженерная и промышленная экология;
• Испытательные стенды и системы в авиационной отрасли.
НОЦ «Многофункциональное приборостроение, электронные системы и авионика»
«От теории до выпуска готового изделия»• Электроника и микроэлектроника,
схемотехника;• Основы измерения и обработки сигналов;• Проектирование электронных устройств и
систем с использованием САПР;• Автоматизированные радиоэлектронные
комплексы и системы;• Оптыное производство по
автоматическому/полуавтоматическому поверхностному монтажу печатных плат;
• Технологии автоматизации в приборостроении.
НОЦ «Мехатронно-станочные системы и робототехника»
• Измерения сигналов с датчиков;
• Цифровая обработка сигналов;
• АСУ и регуляторы (моделирование, управление);
• Управление исполнительными механизмами;
• Проектирование интеллектуальных систем управления в мехатронике;
• Интеллектуальный системы технического зрения;
• Робототехнические комплексы и системы.
НОЦ «Инфокоммуникационные технологии и радиоэлектронные системы»• Изучение современных средств и технологий
радиосвязи;
• Векторная генерация и анализ ВЧ сигналов;
• Комплексные контрольно-измерительные и тестовые ВЧ системы – тестирование и диагностика средств радиосвязи и СВЧ компонитов;
• Измерение параметров аналоговой и цифровой модуляции, измерение качаства канала связи, мощности передатчика и т.п.
• Имитация сигналов GPS/ГЛОНАСС, GSM CDMA, WiMAX, WLAN, Bluetooth, Zigbee, DTV.
НОЦ «Альтернативная энергетика и энергосбережение»
• Водородная энергетика и топлевные элементы;
• Солнечная энергетика;• Ветроэнергетика;• Проектирование и эксплуатация ГТД в
энергетике;• Энергосберегающие технологии (контроль
качества электроэнергии, накопление энергии, интеллектуальное управление энергетическими установками)
• Современные технологии автоматизации в энергетической отрасли.
НОЦ «Инженерная и промышленная экология»
• Учебный практикум – проведение лабораторных и практических работ по экологии;
• Лаборатория дистанционного зондирования атмосферы - получение и дальнейшая обработка метеорологической и координатной информации от радиозонда с помощью системы PXI RF;
• Технология сенсорных сетей – информационно - измерительные сети на базе беспроводных технологий ZigBee;
• Мониторинг экологических параметров: температура, давление, влажность и д.р., обработка параметров и расчеты в режиме реального времени.
НОЦ «Испытательные стенды и системы в авиационной отрасли»
• Лаборатория АСНИ – изучение датчиков и первичных преобразователей, системы регистрации и цифровой обработки информации;
• Лаборатория ГТД – контроль параметров (расход, давление, температура, обороты, тяга и др), анализ работы компрессора и генератора;
• Виброакустический анализ машин и механизмов, роторных систем, идентификация источников шума;
• Тензометрия и испытания материалов и конструкций на прочность;
• Стенд по проведению исследований в аэродинамической трубе.
• Организация единого технологического и информационного пространства КГТУ им. Туполева
Организация единого технологического и информационного пространства КГТУ им. Туполева
Студент Инженер
Теория Практика НИРС НИР и ОКР
Использование единой технологии в обучении от теории до дипломного проектирования и научных исследований:
Применение технологий National Instruments, типовые решения на базе платформ:
Платформа NI ELVIS 2• Использование типовых решений при организации учебного практикума – учебные
макеты и комплекты, методическое обеспечение по ОТД;• Использование современных технологий автоматизации научных исследований на
ранних этапах обучения.Платформа NI PXI• Комплексы измерительного оборудования для замены устаревшей приборной базы;• Современные ATE системы в микроэлектронике и радиотехнике;• Комплексные испытательные стенды в авиационной отрасли;• Готовые учебные комплекты, использование в НИР и ОКР, OEM решения.Платформа NI CRIO, SBRIO, NI DAQ• Современные технологии автоматизации научных исследований;• Высокоскоростные системы управления, распределенные системы АСУ и АСУТП;• Готовые учебные комплекты, использование в НИР и ОКР, OEM решения.
Платформа NI ELVIS 2
• Междисциплинарная платформа;• Интерфейс USB;• 12 встроенных измерительных приборов;• Осциллограф 100МГц;• Система сбора данных (16 AI/1 МГц,
2 АО/2 МГц, 24 DIO, 2 CTR);• Интеграция с LabVIEW, Multisim.
• Модульный принцип построения лаборатории;• Открытые стандарты – возможность разработки собственного практикума;• Готовые решения по общетехническим дисциплинам, включая
методические материалы - для быстрого внедрения в учебный процесс.
Теория Практика
Платформа NI ELVIS 2
Разработка собственных учебных плат, пример:
• Системы управления, ТАУ «Quanser» • Радиоэлектроника, РТЦС «Emona»
• Электротехника, ТOЭ «Ереван ГИУА» • Электроника, «МИРЭА»
Платформа NI ELVIS 2, готовые учебные платы и комплекты:
№ Дисциплина Название лабораторного макета
1
Электротехника, электроника
Измерения электрических величин
2 Электротехника, электрические цепи и сигналы
3 Схемотехника
4 Аналоговая и цифровая электроника
5 Цифровые элементы вычислительной техники
6Системы управления и
регуляторы
Системы управления в теплотехнике
7 Управление обратным маятником
8 Системы управления электроприводом постоянного тока
9 Микропроцессорная техника
Программирование микроконтроллеров Freescale
10 Программирование ПЛИС Xilinx Spartan
11 Телекоммуникации и радиоэлектроника
Телекоммуникации и связь, РТЦС
12 Волоконно-оптические линии связи
13 Энергетика Альтернативные источники энергии HELEX
Платформа NI PXI
Более 1000 приборов в формате PXI• Генераторы аналоговых и цифровых
сигналов;• Осциллографы/анализаторы до 6.6ГГц;• Мультиметры;• Программируемые источники питания;• Системы сбора данных;• И т.д.
• Модульный принцип построения лаборатории, мобильность платформы;• Открытые стандарты – возможность разработки собственного практикума;• Готовые учебные решения по направлениям – электроника, микроэлектроника,
радиотехника, измерительные системы, системы управления и т.д.;• Использование в НИР и ОКР – автоматизация научных исследований, автоматизация
тестирования и испытаний в электронике;• Возможность изменения профиля лаборатории без модернизации аппаратной части.
Практика НИРС НИР и ОКР
Платформа NI PXIИспользование типовых решений для организации учебного практикума:
Платформа PXI + стенд Mixed Signal Box • Открытый стандарт для разработки
собственных учебных плат;• Изучение измерительных приборов и
методов измерения;• Цифровая обработка сигналов;• Тестирование и отладка электронных
аналоговых и цифровых схем;• Параметрические тесты
полупроводниковых приборов;• Тестирование чипов памяти и ПЛИС;• Изучение цифровых протоколов.
Платформа NI PXI/SCXI
Комплексные АИВК:
• Вибрации и акустика• Давление• Температура• Механические напряжения• Обороты• Управление движением• Видеоизображение • Системы реального времени• Сохранение больших объемов
данных и т.д.
Платформа NI RIO, NI DAQ
Применение:• Автоматизация научных исследований;• Системы сбора данных с датчиков различного
типа;• Системы управления;• Распределенные системы мониторинга
состояния объекта;• Диагностические системы;• Встраиваемые системы и ОЕМ решения;• Обучение.
• Модульный принцип построения систем, более 45 измерительных и интерфейсных модулей;• Системы со встроенным RT контроллером и ПЛИС;• Системы c USB интерфейсом для ПК;• Коммуникации Ethernet, GSM/GPRS, GPS, WIFI и др.; • Открытые стандарты – возможность разработки собственного модуля.
Практика НИРС НИР и ОКР
Платформа NI SBRIO
Применение:• Встраиваемые системы и ОЕМ решения;• Учебный комплект со скидкой 40% для
образовательных учреждений.Технические характеристики SbRIO 9642:• Размер 8.2х5.6;• Процессор 400МГц;• ПЛИС 2М лог. вентилей;• 110 цифровых линий 3.3В;• 32/32 цифровых линий 24В;• АЦП 32 канала, ЦАП 4 канала;• 3 разъема под модули CRIO;• Ethernet;Учебный комплект + клавиатура, энкодер,потенциометр, терминалы.
НИР и ОКР
• Пример, Физический факультет МГУ:
Физический факультет МГУ:
2й курс «Основы программирования и компьютерных технологий»• Основы программирование в среде Labview. 3й, 4й курс «Современные системы автоматизации научных исследований» • Углубленное изучение Labview; • Системы сбора данных и управления - NI DAQ;• Модульные системы сбора данных и управления -
NI PXI/SCXI, NI RIO;• Системы технического зрения NI Vision;• Цифровая обработка сигналов NI DSP.5й курс… «Современные системы автоматизации научных исследований»• Проектная деятельность;• Научная деятельность.
http://www.automationlabs.ru/
• Центр технологий National Instruments в КГТУ им. Туполева
*2003г. – «Центр дистанционных учебных лабораторий»*2008г. – «Авторизованный центр National Instruments»
• Проведение курсов повышения квалификации для преподавателей и специалистов КГТУ им. Туполева и промышленных предприятий;
• Разработка учебных практикумов, курсов и комплектов с использованием технологий National Instruments;
• Системная интеграция, разработка комплексных АИВК для предприятий региона;
• Инженерная поддержка при внедрении оборудования и ПО National Instruments в учебный и научный процесс КГТУ им. Туполева;
• Разработка электронных образовательных ресурсов (дистанционные лаборатории).
Центр технологий National Instruments в КГТУ им. Туполева
http://www.kai.ru/univer/labview/
Центр технологий National Instruments в КГТУ им. Туполева
http://www.kai.ru/univer/labview/
• Автоматизация испытательного стенда на базе ГТД АИ-25, ВСУ АИ-9;
• Автоматизация испытательного стенда на базе ТРД Tj100S;
• Автоматизация экспериментов в аэродиномической трубе КГТУ им. Туполева;
• Автоматизация стенда по исследованию параметров поршневого компрессора;
• Автоматизация лабораторных практикумов с дистанционным доступом;
• ........
• Разработка образовательных ресурсов коллективного пользования, организация дистанционного обучения :
Технологии National Instruments для организации дистанционного доступа :
Лабораторный практикум
Физическая установка
Физическая установка…
Система управления и сбора данных, платформа NI PXI, NI CRIO, LabVIEW RT
Сервер, LabVIEW, LabVIEW Web Publishing
Ethernet
Пользователь Пользователь…
HTML, FTP
Технологии National Instruments для организации дистанционного доступа : • Комплекс учебных лабораторий с
дистанционным доступом КГТУ им. Туполева;
• Курсы – электроника, радиотехнические цепи и сигналы.
http://www.kai.ru/univer/labview/
• Программа поддержки National Instruments молодых специалистов:
Программа поддержки молодых специалистов, ведущих исследования и разработки с использованием технологий National Instruments
• Привлечение в коммерческие НИР и ОКР;• Проекты в области научных исследований, образования,
промышленности;• Материальная поддержка студента/аспиранта в течении года;• Предоставление необходимого комплекта оборудования для решения
прикладных задач;• Участие в соревнованиях и олимпиадах.
Спасибо!
Жигунов БорисРуководитель образовательных программ National Instruments Russia(495) 783-6851 (926) [email protected]