Természettudományi Kar |
Tantárgy Adatlap |
| Tantárgy kód | BMETEFTBsPKRVM-00 |
| Tantárgy azonosító adatok | |||||||||
| 1. | A tárgy címe | Kísérleti rendszerek valós idejű vezérlése és mérése LabVIEW FPGA használatával | |||||||
| 2. | A tárgy angol címe | Real-Time Control and Monitoring of Experimental Systems Using LabVIEW FPGA | |||||||
| 3. | Heti óraszámok (ea + gy + lab) és a félévvégi követelmény típusa | 0 | + | 0 | + | 3 | f | Kredit | 4 |
| 4. | Ajánlott/kötelező előtanulmányi rend | ||||||||
| vagy | Tantárgy kód 1 | Rövid cím 1 | Tantárgy kód 2 | Rövid cím 2 | Tantárgy kód 3 | Rövid cím 3 | |||
| 4.1 | BMETE11AF39 | Measurement Control Project Work in LabVIEW Environment | |||||||
| 4.2 | |||||||||
| 4.3 | |||||||||
| 5. | Kizáró tantárgyak | ||||||||
| 6. | A tantárgy felelős tanszéke | Fizika Tanszék | |||||||
| 7. | A tantárgy felelős oktatója | Dr. Halbritter András Ernő | beosztása | egyetemi tanár | |||||
| Akkreditációs adatok | ||||
| 8. | Akkreditációra benyújtás időpontja | 2024.12.20. | Akkreditációs bizottság döntési időpontja | 2024.12.23. |
| Tematika | |||||||||
| 9. | A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít | ||||||||
LabVIEW Core 2 level programming skills and basic experience with NI-DAQmx measurements. LabVIEW Core 2 szintű programozási ismeretek és alapvető tapasztalatok az NI-DAQmx mérésekkel kapcsolatban. |
|||||||||
| 10. | A tantárgy szerepe a képzés céljának megvalósításában (szak, kötelező, kötelezően választható, szabadon választható) | ||||||||
Optional subject for Physics bachelor, Physicist-engineer bachelor and Physicist master students. Upon individual request this course can be taken in the elective subjects on engineering block of the Physicist-engineer curriculum. |
|||||||||
| 11. | A tárgy részletes tematikája | ||||||||
The course aims to demonstrate the differences between measurement and regulation tasks executed in different control environments. The focus will be on FPGA and real-time operating- system-based control in comparison to traditional personal computer driven measurements. The class is held with a strong hands-on focus, attendees will be required to build a measurement or a robot control of their choice.
Topics covered:
– Basics of real time control, explanation of the differences between personal computer controlled measurements, real time systems and FPGAs.
– FPGA and real-time coding in LabVIEW
– Measurement of response times in various control environments.
– Basics of stepper motor driving and motion monitoring with accelerometers, gyroscopes and ultrasonic distance detectors. Balancing with PI control.
– Development of a control system for a selected robot driving or real-time measurement task. The required hardware is provided for a self-balancing robot, but any custom project ideas are welcome.
A kurzus célja, hogy bemutassa a különböző szabályozási környezetekben végrehajtott mérési és szabályozási feladatok közötti különbségeket. A hangsúly az FPGA és a valós idejű operációs rendszer alapú szabályozáson lesz, összehasonlítva a hagyományos személyi számítógéppel vezérelt mérésekkel. Az kurzust erősen gyakorlatias szemlélettel tartjuk, a résztvevőknek egy általuk választott mérést vagy robotvezérlést kell megépíteniük.
A tárgyalt témakörök:
– Valós idejű vezérlés alapjai, a személyi számítógéppel vezérelt mérések illetve a valós idejű rendszerek és FPGA-k közötti különbségek.
– FPGA és valós idejű kódolás LabVIEW-ban.
– Válaszidők mérése különböző vezérlési környezetekben.
– Léptetőmotoros meghajtás és mozgásérzékelés alapjai gyorsulásmérőkkel, giroszkópokkal és ultrahangos távolságérzékelőkkel. Egyensúlyozás PI szabályozással.
– Vezérlőrendszer fejlesztése egy kiválasztott robotvezérlési vagy valós idejű mérésvezérlési feladathoz. A szükséges hardvert egy egyensúlyozó robothoz biztosítjuk, de bármilyen egyedi projektötletet szívesen fogadunk.
|
|||||||||
| 12. | Követelmények, az osztályzat (aláírás) kialakításának módja | ||||||||
| szorgalmi időszakban |
A választott projektfeladat elkészítése és beadása | vizsga- időszakban |
|||||||
| 13. | Pótlási lehetőségek | ||||||||
A TVSZ szerint |
|||||||||
| 14. | Konzultációs lehetőségek | ||||||||
Az oktatóval egyeztetve |
|||||||||
| 15. | Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom | ||||||||
Course handouts, National Instruments educational materials, Órai segédanyagok, National Instruments oktatási anyagok. |
|||||||||
| 16. | A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka mennyisége órákban (a teljes szemeszterre számítva) | ||||||||
| 16.1 | Kontakt óra | 42 |
|||||||
| 16.2 | Félévközi felkészülés órákra | 10 |
|||||||
| 16.3 | Felkészülés zárthelyire | 0 |
|||||||
| 16.4 | Zárthelyik megírása | 0 |
|||||||
| 16.5 | Házi feladat elkészítése | 58 |
|||||||
| 16.6 | Kijelölt írásos tananyag elsajátítása (beszámoló) | 10 |
|||||||
| 16.7 | Egyéb elfoglaltság | 0 |
|||||||
| 16.8 | Vizsgafelkészülés | 0 |
|||||||
| 16.9 | Összesen | 120 |
|||||||
| 17. | Ellenőrző adat | Kredit * 30 | 120 |
||||||
| A tárgy tematikáját kidolgozta | |||||||||
| 18. | Név | beosztás | Munkahely (tanszék, kutatóintézet, stb.) | ||||||
Bükkfejes András |
Principal Field Applications Engineer Field Applications Engineering Test & Measurement Group |
Emerson NI |
|||||||
Dr. Halbritter András Ernő |
egyetemi tanár |
BME Fizika Tanszék |
|||||||
| A tanszékvezető | |||||||||
| 19. | Neve | aláírása | |||||||
Dr. Csonka Szabolcs |
|||||||||