rpd000013324 (220400 (27.03.04).Б1 Управление и информатика в технических системах), страница 3

Трудоемкость(СРС): 16

Прикрепленные файлы: Разработка и исследование системы управления движением подвижного объекта..doc

Типовые варианты:

1. Рубежный контроль

1. Промежуточная аттестация

1. Экзамен (семестр 5)

Прикрепленные файлы: Экзамен (семестр 5).doc

2. Экзамен (семестр 6)

Прикрепленные файлы: Экзамен (семестр 6).doc

1. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

а)основная литература:

1. Кудрявцев П.С.. Электронный конспект лекций по курсу «Основы теории автоматического управления», М.: МАИ, каф. 301, 2011 – 264 с..

2. Кудрявцев П.С. Электронные методические указания к лабораторным работам по курсу «Основы теории автоматического управления», М.: МАИ, каф. 301, 2011

3. Ким Д.П. Теория автоматического управления. Т.1. Линейные системы. М.: Физматлит, 2007, - 312 с.

4. Ким Д.П. Теория автоматического управления. Т.2. Многомерные, оптимальные и адаптивные системы. М.: Физматлит, 2007, - 440 с.

5. Ким Д.П. Сборник задач по теории автоматического управления. М.: Физматлит, 2008, - 328 с.

6. Мирошник И.В. Теория автоматического управления. Нелинейные и оптимальные системы. СПб.:Питер, 2006-272с.

7. Миллер Б.М., Панков А.Р. Теория случайных процессов в примерах и задачах. М.: Физматлит, 2007. – 320 с.

8. Малинецкий Г.Г., Потапов А.Б. Нелинейная динамика и хаос. Основные понятия. М.: КомКнига, 2009 – 340 с.

9. Леонов Г.А. Хаотическая динамика и классическая теория устойчивости движения. М. – Ижевск, НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2006, - 168 с.

б)дополнительная литература:

10. Халил Х.К. Нелинейные системы. М. – Ижевск, НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2009, - 832 с.

11. Рапопорт Э.Я. Анализ и синтез систем автоматического управления с распределенными параметрами. М.: Высш. шк., 2005. – 292 с.

12. Гукенхеймер Дж., Холмс Ф. Нелинейные колебания, динамические системы и бифуркации векторных полей. М. – Ижевск, «Институт компьютерных исследований», 2002. – 560 с.

13. Демидович Б.П. Лекции по математической теории устойчивости. М.: Наука, 1967. – 472 с.

14. Анищенко В.С., Астахов В.В., Валисова Т. Е. Регулярные и хаотические автоколебания. Синхронизация и влияние флуктуаций. Долгопрудный: Интеллект, 2009. – 312 с.

в)программное обеспечение, Интернет-ресурсы, электронные библиотечные системы:

Специализированное программное обеспечение кафедры 301 для выполнения лабораторных работ.

1. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

1. Лекционные занятия:

a. комплект электронных презентаций/слайдов,

b. аудитория, оснащенная презентационной техникой (проектор, экран, компьютер)

2. Лабораторные работы:

a. лаборатория «Лаборатория теории автоматического управления» кафедры 301,

оснащенная персональными компьютерами, презентационной техникой и специализированным программным обеспечением,

b. шаблоны отчетов по лабораторным работам,

c. шаблоны исходных данных,

3. Прочее:

a. рабочее место преподавателя, оснащенное компьютером с доступом в Интернет,

b. рабочие места студентов, оснащенные компьютерами с доступом в Интернет,

предназначенные для работы в электронной образовательной среде.

Приложение 1
к рабочей программе дисциплины
«Основы теории автоматического управления »

Аннотация рабочей программы

Дисциплина Основы теории автоматического управления является частью Профессионального цикла дисциплин подготовки студентов по направлению подготовки Управление в технических системах. Дисциплина реализуется на 3 факультете «Московского авиационного института (национального исследовательского университета)» кафедрой (кафедрами) 301.

Дисциплина нацелена на формирование следующих компетенций: ПК-1 ,ПК-2 ,ПК-9 ,ПК-10 ,ПК-20.

Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с: теоретическими основами и

проектированием систем управления движением подвижных объектов, в том числе летательными

аппаратами.

Преподавание дисциплины предусматривает следующие формы организации учебного процесса: Лекция, мастер-класс, Практическое занятие, Лабораторная работа.

Программой дисциплины предусмотрены следующие виды контроля: промежуточная аттестация в форме Экзамен (семестр 5) ,Экзамен (семестр 6).

Общая трудоемкость освоения дисциплины составляет 8 зачетных единиц, 288 часов. Программой дисциплины предусмотрены лекционные (68 часов), практические (36 часов), лабораторные (32 часов) занятия и (98 часов) самостоятельной работы студента. Дисциплина «Основы теории автоматического управления» является частью профессионального

цикла дисциплин очной подготовки бакалавров по направлению подготовки 220400 «Управление в

технических системах» и является дисциплиной по профилям «Управление и информатика в

технических системах» и «Информационные технологии в управлении». Дисциплина реализуется

на 3 факультете Московского авиационного института кафедрой 301 «Системы автоматического

и интеллектуального управления».

Дисциплина нацелена на формирование профессиональных компетенций ПК-1, ПК-2,

ПК-9, ПК-10 и ПК-20 выпускника.

Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с теоретическими основами и

проектированием систем управления движением подвижных объектов, в том числе летательными

аппаратами.

Преподавание дисциплины предусматривает следующие формы организации учебного процесса:

лекции, лабораторные работы, практические занятия, самостоятельная работа студента по

выполнению домашних заданий и курсовой работы, консультации.

Программой дисциплины предусмотрены следующие виды контроля: текущий контроль

успеваемости в форме тестирования в виде контрольных работ в конце каждого практического

занятия, оценки выполнения домашних заданий и выполнения лабораторных работ, рубежный

контроль в форме защит лабораторных работ, курсовой работы и двух экзаменов.

Общая трудоемкость освоения дисциплины составляет 8 зачетных единиц, 288 часа.

Программой дисциплины предусмотрены лекционные - 68 часа, лабораторные занятия - 32 часов,

практические занятия – 36 часов, самостоятельная работа студента – 98 часов.

Приложение 2
к рабочей программе дисциплины
«Основы теории автоматического управления »

Cодержание учебных занятий

1. Лекции

1.1.1. Основные понятия теории управления и математические модели линейных непрерывных систем. (АЗ: 10, СРС: 4)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Основные положения курса. Формализация понятия динамической системы. Математические модели систем управления. Преобразование Лапласа и его свойства. Понятие передаточной функции. Типовые входные сигналы. Понятие структурной схемы системы. Типовые законы управления. Уравнения состояния. Основные классы стационарных решений (неподвижных точек). Понятие топологической эквивалентности линейных систем.

1.2.2. Анализ и синтез линейных непрерывных систем. (АЗ: 10, СРС: 4)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Теорема Ляпунова об устойчивости нелинейных систем по уравнениям первого приближения. Алгебраические и частотные критерии устойчивости линейных стационарных систем. Понятие управляемости и стабилизируемости линейных систем. Понятие наблюдаемости линейных систем. Показатели качества систем управления. Синтез линейных систем. Понятие обратной связи по «состоянию». Выбор желаемой передаточной функции. Принципы построения модального регулятора состояния. Частотный метод синтеза.

1.3.3. Статистическая динамика случайных процессов и линейные стохастические системы (АЗ: 8, СРС: 4)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Методы задания и исследований случайных процессов. Моментные функции. Стационарные и эргодические процессы. Спектральное представление случайного процесса. Свойства спектральной плотности. Белый шум. Дифференциальные уравнения со случайной правой частью. Прохождение случайного процесса через линейную стационарную систему. Понятие формирующего фильтра стационарного случайного процесса. Оценка качества системы в установившемся режиме и в неустановившемся режиме.

1.4.4. Линейные дискретные системы (АЗ: 6, СРС: 5)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Линейные стационарные системы разностных уравнений. Решетчатые функции. Теорема Котельникова. Основные свойства Z-преобразования. Дискретная передаточная функция. Необходимые и достаточные условия устойчивости линейных дискретных систем. Критерии управляемости и наблюдаемости линейных дискретных систем. Показатели качества линейных дискретных систем. Регуляторы состояния. Модели авторегрессии и скользящего среднего.

2.5.5. Особые линейные непрерывные системы. (АЗ: 8, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Нестационарные линейные модели систем управления. Устойчивость линейной нестационарной системы. Характеристические показатели линейных систем. Приводимые системы. Эффект Перрона Теория Флоке. Неоднородные линейные периодические системы. Уравнения непрерывных систем с запаздыванием. Устойчивости систем с запаздыванием. Критерии управляемости и наблюдаемости. Задачи управления системами с распределенными параметрами. Методы управления системами с распределенными параметрами. Устойчивость и сходимость линейных разностных схем.

2.6.6. Устойчивость и колебания в нелинейных системах. (АЗ: 8, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Второй (прямой) метод Ляпунова. Основные свойства функции Ляпунова. Теоремы об устойчивости и неустойчивости нелинейных систем. Устойчивость в целом. Методы построения функции Ляпунова. Устойчивость при постоянно действующих возмущениях. Задачи абсолютной устойчивости нелинейных систем. Частотный критерий Попова. Квадратичный критерий Якубовича. Сингулярно возмущенные системы. Метод разделения движений. Принцип усреднения. Гармоническая линеаризация. Вибрационная линеаризация.

2.7.7. Нелинейная динамика и бифуркации динамических систем. (АЗ: 8, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Качественная теория динамических систем. Структура предельных множеств. Инвариантные многообразия нелинейных систем. Теорема о центральном многообразии. Отображение Пуанкаре. Диаграмма Ламерея. Бифуркации равновесных решений систем. Глобальные и локальные бифуркации. Понятие детерминированного хаоса. Типовые формы локальных бифуркаций коразмерности один и два. Бифуркация Андронова-Хопфа.

2.8.8. Синтез и оптимизация нелинейных систем. (АЗ: 10, СРС: 3)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Синтез линейных систем с использованием интегрального квадратичного критерия качества. Матричное уравнение Риккати. Вариационные принципы проектирования оптимальных систем. Общая постановка задачи оптимального управления. Метод множителей Лагранжа. Принцип максимума Понтрягина. Метод динамического программирование. Принцип оптимальности Беллмана. Стохастические оптимальные системы. Линейные стохастические оптимальные системы. Принцип разделения. Стохастические дифференциальные уравнения Ито. Уравнения моментов. Задача оптимальной фильтрации по Калману.