rpd000013348 (220400 (27.03.04).Б1 Управление и информатика в технических системах)
Описание файла
Файл "rpd000013348" внутри архива находится в следующих папках: 220400 (27.03.04).Б1 Управление и информатика в технических системах, 220400.Б1. Документ из архива "220400 (27.03.04).Б1 Управление и информатика в технических системах", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "вспомогательные материалы для первокурсников" из 1 семестр, которые можно найти в файловом архиве МАИ. Не смотря на прямую связь этого архива с МАИ, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "остальное", в предмете "вспомогательные материалы для первокурсников" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "rpd000013348"
Текст из документа "rpd000013348"
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Московский авиационный институт
(национальный исследовательский университет)
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
______________Куприков М.Ю.
“____“ ___________20__
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ (000013348)
Вычислительные алгоритмы теории автоматического управления
(указывается наименование дисциплины по учебному плану)
| Направление подготовки | Управление в технических системах | |||||
| Квалификация (степень) выпускника | Бакалавр | |||||
| Профиль подготовки | Управление и информатика в технических системах | |||||
| Форма обучения | очная | |||||
| (очная, очно-заочная и др.) | ||||||
| Выпускающая кафедра | 301 | |||||
| Обеспечивающая кафедра | 301 | |||||
| Кафедра-разработчик рабочей программы | 301 | |||||
| Семестр | Трудоем-кость, час. | Лек-ций, час. | Практич. занятий, час. | Лаборат. работ, час. | СРС, час. | Экзаменов, час. | Форма промежуточного контроля |
| 7 | 72 | 18 | 0 | 16 | 38 | 0 | Зч |
| Итого | 72 | 18 | 0 | 16 | 38 | 0 |
Москва
2011
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
Разделы рабочей программы
-
Цели освоения дисциплины
-
Структура и содержание дисциплины
-
Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
-
Материально-техническое обеспечение дисциплины
Приложения к рабочей программе дисциплины
Приложение 1. Аннотация рабочей программы
Приложение 2. Cодержание учебных занятий
Приложение 3. Прикрепленные файлы
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 220400 Управление в технических системах
Авторы программы:
| Белоногов В.Д. | _________________________ |
| Заведующий обеспечивающей кафедрой 301 | _________________________ |
Программа одобрена:
| Заведующий выпускающей кафедрой 301 _________________________ | Декан выпускающего факультета 3 _________________________ |
-
ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью освоения дисциплины Вычислительные алгоритмы теории автоматического управления является достижение следующих результатов образования (РО):
| N | Шифр | Результат освоения |
| 1 | З-19 | Знать основные положения теории управления, принципы и методы построения и преобразования моделей систем управления, методы расчёта и оптимизации непрерывных и дискретных линейных и нелинейных систем при детерминированных и случайных воздействиях |
| 2 | В-14 | Владеть принципами и методами моделирования, анализа, синтеза и оптимизации систем и средств автоматизации, контроля и управления |
| 3 | Знать на уровне воспроизведения базовые принципы построения математических моделей систем управления и средств автоматизации. | |
| 4 | Знать на уровне понимания методы математического описания систем управления и методы линеаризации, декомпозиции и преобразования этих моделей, | |
| 5 | Знать на уровне представлений методы условной и безусловной оптимизации, а также возможности их использования в задачах синтеза законов управления. | |
| 6 | Уметь практически разрабатывать и преобразовывать адекватные математические модели систем, решать задачи анализа и синтеза систем различного класса. | |
| 7 | Уметь алгоритмизировать типовые задачи анализа и синтеза систем, представить их в форме математических задач преобразования данных, | |
| 8 | Владеть навыками использования вычислительной техники, в том числе использования коммерческих вычислительных сред и пакетов для автоматизации вычислений в математических и исследовательских задачах теории управления. |
Перечисленные РО являются основой для формирования следующих компетенций: (в соответствии с ФГОС ВПО и требованиями к результатам освоения основной образовательной программы (ООП))
| N | Шифр | Компетенция |
| 1 | ПК-20 | Способен проводить вычислительные эксперименты с использованием стандартных программных средств с целью получения математических моделей процессов и объектов автоматизации и управления |
-
СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных(ые) единиц(ы), 72 часа(ов).
| Модуль | Раздел | Лекции | Практич. занятия | Лаборат. работы | СРС | Всего часов | Всего с экзаменами и курсовыми |
| Вычислительные алгоритмы теории автоматического управления. | Модели проблемной области исследования систем. | 2 | 0 | 0 | 2 | 4 | 72 |
| Вычислительные методы формирования и преобразования моделей систем (МС). | 4 | 0 | 8 | 16 | 28 | ||
| Вычислительные алгоритмы получения моделей характеристик (МХ). | 6 | 0 | 4 | 10 | 20 | ||
| Математические методы и вычислительные алгоритмы синтеза законов управления в САУ | 6 | 0 | 4 | 10 | 20 | ||
| Всего | 18 | 0 | 16 | 38 | 72 | 72 | |
-
Содержание (дидактика) дисциплины
В разделе приводится полный перечень дидактических единиц, подлежащих усвоению при изучении данной дисциплины.
1. Модели проблемной области исследования систем
- 1.1. Типовые задачи исследования систем как задачи преобразования данных.
- 1.2. Формализованная классификация задач теории управления.
- 1.3. Модели систем и модели характеристик как структуры данных определенного вида.
- 1.4. Описание различных моделей структурами данных.
- 1.5. Простейшие типы данных, структуры данных, использование их для описания МС.
2. Математические методы и алгоритмы формирования и преобразования моделей систем.
- 2.1. Методы и алгоритмы решения задач исследования систем как задач преобразования данных
- 2.2. Свойства и формы записи алгоритмов
- 2.3. Различные формы представления математических моделей систем и адекватные им наборы данных.
- 2.4. Структуры данных описывающие модели систем (МС)
- 2.5. Математические методы и алгоритмы преобразования моделей.
- 2.6. Преобразование моделей с использованием векторной алгебры.
- 2.7. Методы и алгоритмы преобразований структурных схем.
- 2.8. Алгоритм Леверье Фаддеева.
- 2.9. Алгоритм перехода к дискретным моделям в пространстве состояний.
- 2.12. Методы получения моделей систем (МС) для соединения нескольких систем.
- 2.13. Получение модели систем для объединения 2 подсистем.
- 2.14. Структуры данных, описывающие матрицу передаточных функций.
- 2.15. Структуры данных, описывающие МС в пространстве состояний.
- 2.16. Наборы данных, описывающих структурную схему.
- 2.17. Алгоритмы вычислительных операций с многочленами.
3. Математические методы и алгоритмы получения моделей характеристик .
- 3.1. Методы и алгоритмы определения частотных характеристик.
- 3.2. Получение частотных характеристик дискретных систем по z – передаточным функциям.
- 3.3. Методы и алгоритмы исследования устойчивости систем.
- 3.4. Вычислительная задача построения областей устойчивости САУ.
- 3.5. Расчет областей устойчивости с использованием движения по границе .
- 3.6. Методы расчета процессов с использованием рекуррентных соотношений.
- 3.7. Методы и алгоритмы численного интегрирования дифференциальных уравнений систем.
- 3.8. Одношаговые и многошаговые методы, явные и неявные схемы.
- 3.9. Вычисление значений многочлена от мнимой и комплексной переменной.
- 3.10. Ошибка обрыва метода численного интегрирования, ее оценка.
- 3.11. Методы прогноз - коррекция для интегрирования уравнений систем.
- 3.12. Использования метода Эйлера для численного интегрирования дифференциальных уравнений систем.
- 3.13. Алгоритм исследования устойчивости по корням характеристического уравнения.
4. Математические методы и вычислительные алгоритмы синтеза законов управления в САУ
- 4.1. Формулировка задачи синтеза, как задачи математического программирования.
- 4.2. Типовые требования при синтезе САУ: количественные и качественные цели.
- 4.3. Математические методы и алгоритмы синтеза в простейшей постановке: синтез модального управления по состоянию.
- 4.4. Использование численных методов оптимизации для решения задачи синтеза
- 4.5. Методы исключения интервалов и полиномиальной аппроксимации.
- 4.6. Алгоритмические схемы реализации методов одномерной безусловной оптимизации.
