rpd000003711 (220400 (27.03.04).Б2 Информационные технологии в управлении), страница 2

- 4.7. Поисковые методы безусловной многомерной оптимизации: метод координатного спуска.

- 4.8. Метод Нелдера – Мида.

- 4.9. Метод Пауэла.

- 4.10. Градиентные методы, методы безусловной многомерной оптимизации

- 4.11. Методы условной многомерной оптимизации: метод Бокса.

- 4.12. Методы штрафных функций.

- 4.13. Использование методов спуска для поиска условного экстремума.

1. Лекции

№ п/п	Раздел дисциплины	Объем, часов	Тема лекции	Дидакт. единицы
1	1.1.Модели проблемной области исследования систем.	2	Введение. Предмет курса, основные понятия и определения.	1.1, 1.2, 1.3, 1.5, 2.2
2	1.2.Вычислительные методы формирования и преобразования моделей систем (МС).	2	Структуры данных описывающие модели систем.	2.3, 2.4, 2.14, 2.15, 2.16
3	1.2.Вычислительные методы формирования и преобразования моделей систем (МС).	2	Методы и вычислительные алгоритмы формирования и преобразования моделей систем.	2.5, 2.7, 2.6, 2.8, 2.9, 2.13, 2.12
4	1.3.Вычислительные алгоритмы получения моделей характеристик (МХ).	4	Методы и алгоритмы определения моделей характеристик.	3.9, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.13
5	1.3.Вычислительные алгоритмы получения моделей характеристик (МХ).	2	Математические методы и вычислительные алгоритмы расчета переходных процессов в системе.	3.6, 3.7, 3.12, 3.10, 3.8, 3.11
6	1.4. Математические методы и вычислительные алгоритмы синтеза законов управления в САУ	2	Математическая формулировка задачи синтеза, как задачи математического программирования.	4.2, 4.1, 4.3, 4.4
7	1.4. Математические методы и вычислительные алгоритмы синтеза законов управления в САУ	4	Использование численных методов оптимизации для решения задачи синтеза.	4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9, 4.10, 4.11, 4.12, 4.13
Итого:		18

1. Практические занятия

№ п/п	Раздел дисциплины	Объем, часов	Тема практического занятия	Дидакт. единицы
Итого:

1. Лабораторные работы

№ п/п	Раздел дисциплины	Наименование лабораторной работы	Наименование лаборатории	Объем, часов	Дидакт. единицы
1	1.2.Вычислительные методы формирования и преобразования моделей систем (МС).	Вычислительные алгоритмы действий с многочленами и передаточными функциямии	лаборатория ТАУ кафедры 301	4	2.1, 1.4, 2.4, 2.16, 2.7, 2.17
2	1.2.Вычислительные методы формирования и преобразования моделей систем (МС).	Вычислительные алгоритмы матричных методов преобразования МС.	Лаборатория ТАУ кафедры 301	4	2.4, 2.5, 2.12, 2.6, 2.3, 2.8
3	1.3.Вычислительные алгоритмы получения моделей характеристик (МХ).	Алгоритмизация стандартных задач ТАУ в среде MATHCAD	Лаборатория ТАУ кафедры 301.	4	2.3, 2.7, 2.12, 3.1, 3.3, 3.7
4	1.4. Математические методы и вычислительные алгоритмы синтеза законов управления в САУ	Использование поисковых методов оптимизации в задаче синтеза.	Лаборатория ТАУ кафедры 301	4	4.2, 4.4, 4.6, 4.8, 4.5
Итого:				16

1. Типовые задания

№ п/п	Раздел дисциплины	Объем, часов	Наименование типового задания
Итого:

1. Курсовые работы и проекты по дисциплине

1. Рубежный контроль

1. Промежуточная аттестация

1. Вопросы для зачета по курсу.

Прикрепленные файлы:

Вопросы для подготовки к экзамену/зачету:

1.Метод, алгоритм , программа.

2.Основные свойства алгоритмов.

3.Типы и структуры данных, описывающие модели систем.

4.Различные типы представления математических моделей систем в виде структур данных.

5.Типы данных, описывающие передаточную функцию и структурную схему.

6.Описание модели систем в форме уравнений состояния - структуры данных.

7.Алгоритм получения матрицы передаточных функций по уравнениям состояния.

8.Алгоритм получения дискретной модели системы по ее непрерывной модели.

9.Модели характеристик систем и структуры данных для их описания.

10.Алгоритмы операций с многочленами, входные и выходные данные.

11.Алгоритмы операций с матрицами, входные и выходные данные.

12.Алгоритмы операций с матрицами, входные и выходные данные.

13.Алгоритмы построения переходных процессов в линейной системе.

14.Алгоритмы одношаговых методов численного интегрирования. Алгоритмы многошаговых методов. Алгоритмы методов типа ПРОГНОЗ –КОРРЕКЦИЯ.

15.Алгоритм определения факта устойчивости по корням характеристического уравнения.

16.Алгоритмы построение границ области устойчивости.

17.Алгоритмы одномерного оптимального поиска - методы исключения интервалов.

18.Алгоритмы нулевого порядка оптимального многомерного поиска.

19.Алгоритм одномерного оптимального поиска методом золотого сечения.

20.Алгоритм одномерного оптимального поиска методом чисел Фибоначчи.

21.Алгоритмы определения максимального (минимального) элемента массива.

22.Алгоритмы поиска отрезка, содержащего минимум функции многих переменных.

23.Алгоритмы различных вычислительных задач из лабораторных работ.

24.Формулировка задачи синтеза, как задачи математического программирования.

25.Алгоритмические схемы реализации методов одномерной безусловной оптимизации.

26.Метод Нелдера – Мида.

27.Градиентные методы, методы безусловной многомерной оптимизации.

28.Методы штрафных функций.

29.Использование методов спуска для поиска условного экстремума.

1. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

а)основная литература:

1. Белоногов В.Д. Математические основы теории систем. Электронный конспект лекций с перечнем тестовых заданий и вопросов. 2011 г. УМК, каф.301.

2. Ушаков А.В., Хабалов В.В., Дударенко Н.А. Математические основы теории систем: элементы теории и практикум./ Под ред. Ушакова А.В/ -СПбГУИТМО:

СПб,2007,169 стр.

б)дополнительная литература:

3. Белоногов В.Д., Липатов А.В., Садыков Ф.Р., Соловейчик Г.Я., Алгоритмы анализа и синтеза САУ при автоматизированном проектировании. Учебное пособие .-М: МАИ.-1993.-72 с.

4. Белоногов В.Д., Лукин А.Г., Анализ и синтез цифровых САУ на ЦВМ. Учебное пособие. -М: МАИ – 1980.-71 с.

5. .Белова Е.С., Кошкин А.В., Липатов А.В., Садыков Ф.Р. Численные

Методы в теории автоматического управления Учебное пособие. М: МАИ.-1994.-98 с.

6. 5.Банди Б. Методы оптимизации. Вводный курс. М.: Радио и связь. 1988. – 128 с

7. Белова Е.С., Кошкин А.В., Липатов А.В. Вычислительные алгоритмы

ТАУ (Параметрическая оптимизация САУ ЛА). Лабораторные работы. . -М: МАИ – 1994. –43 с.

8. Белова Е.С., Кошкин А.В., Липатов А.В., Вычислительные алгоритмы ТАУ( Анализ линейных моделей САУ ЛА) . Лабораторные работы. -М.:

МАИ.- 1996-56с.

9. Белова Е.С., Кошкин А.В., Липатов А.В., Вычислительные алгоритмы ТАУ (Методы вычислительной математики, применяемые при проектировании САУ ЛА). Лабораторные работы.– М.: МАИ.– 1996.-40с

10. Крутько П.Д., Максимов А.И., Скворцов Л.М., Алгоритмы и програм-мы проектирования автоматических систем. -М.: Радио и связь. -

1988.-306 с.

11. Кирьянов Д.В. Самоучитель MATHCAD 2001.-СПб.: БХВ – Питербург,

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

2. Лабораторные работы

a. 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. Практические занятия:

a. компьютерный класс,

b. презентационная техника (проектор, экран, компьютер)

c. пакеты ПО общего назначения (текстовые редакторы, графические редакторы),

d. шаблоны исходных данных,

4. 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
«Вычислительные алгоритмы теории автоматического управления »

Аннотация рабочей программы

Дисциплина Вычислительные алгоритмы 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-20.

Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с: использованию математических методов и основанных на них алгоритмов для задач исследования и проектирования систем управления: задач расчета и преобразования математических моделей, алгоритмизации определения характеристик, синтеза законов управления, оптимизации характеристик.

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