Автономные информационные и управляющие системы (24.04.01 Ракетные комплексы и космонавтика)

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана» (национальный исследовательский университет) (МГТУ им. Н.Э. Баумана) УТВЕРЖДАЮ Первый проректорззвворектор по учебной работе ~.Э.

Баумана Б.В. Падалкин 201 6г. ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ В МАГИСТРАТУРУ по направлению подготовки 24.04.01 Ракетные комплексы и космонавтика Факультет Специальное машиностроение (СМ) Кафедра Автономные информационные и управляющие системы (СМ5) Москва 201б 1. ОВЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ К вступительным испытаниям в магистратуру допускаются лица, имеющие документ государственного образца о высшем образовании любого уровня (диплом бакалавра или специалиста). Лица, предъявившие диплом магистра, могут быть зачислены только на договорной основе.

Прием осуществляется на конкурсной основе по результатам вступительных испытаний. Программа вступительных испытаний в магистратуру «Приборные устройства ракетно-космических систем» (24.04.01 03) по направлению подготовки: 24.04.01 Ракетные комплексы н космонавтика составлена на основании Федерального государственного образовательного стандарта высшегообразования подготовки бакалавра по направлению: 24.03.01 Ракетные комплексы и космонавтика и охватывает базовые дисциплиныподготовки бакалавров по названному направлению. Программа содержит описание формы вступительных испытаний, перечень вопросов для вступительных испытаний и список литературы, рекомендуемой для подготовки, 2.

ЦЕЛЬ ВСТУПИТЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ Вступительные испытания призваны определить степень готовности посту пающегок освоению основной образовательной программы магистратуры по направлению: 24.04.01 Ракетные комплексы и космонавтика 3. ФОРМА ПРОВЕДЕНИЯ ВСТУПИТЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ Вступительные испытания проводятся в письменной форме в соответствии с установленным приемной комиссией МГТУ расписанием. Поступающему предлагается ответить письменно на 10 вопросов и задач билета, расположенных в порядке возрастания трудности и охватывающих содержание разделов и тем программы соответствующих вступительных испытаний.

На ответы по вопросам и задачам билета отводится210минут. Результаты испытаний оцениваются по стобалльноишкале. Результаты испытаний оглашаются не позднее чем через три рабочих дня. 4. ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ Письменное испытание проводится по программе, базирующейся на основной образовательной программе бакалавриата по направлению 24.03.01 Ракетные комплексы и космонавтика Перечень разделов и тем дисциплины, включенных в письменное испытание ДИСЦИПЛИНА «Управление в технических системах» Основы теории и мепгоды анализа линейных систем автоматического управления Примеры автоматических систем летательных аппаратов и ракетно-космических комплексов, системы автоматического регулирования и управления в их историческом развитии.

Понятие отрицательной обратной связи, современная символика структурных схем. Основные проблемы науки об управлении бортовыми и наземными системами ракетно-космических комплексов. Понятие тестового сигнала, основные тестовые сигналы, их математические свойства. Понятие частотного оператора линейной системы, понятие передаточной функции. Классификация элементарных звеньев линейных систем с наименованиями, рекомендованными РАН. Реальные характеристики элементов и систем, приемы линеаризации с целью дальнейшего теоретического исследования.

Качественный анализ эксплуатационных свойств разрабатываемых систем управления летательными аппаратами с помощью годографов и логарифмических частотных характеристик. Роль графоаналитических методов на ранней стадии развития науки об управлении и на новом уровне в связи с развитием компьютерной технологии. Приемы преобразования много контурных систем автоматического управления к одноконтурным, примеры применения. Определение устойчивости движения по Ляпунову, исследование устойчивости автоматических систем, теорема Ляпунова, задача исследования устойчивости без непосредственного вычисления корней характеристического уравнения, понятие критерия устойчивости, алгебраические критерии устойчивости, частотные критерии устойчивости, примеры применения. Понятие коэффициентов ошибок при воспроизведении плавных входных воздействий, приемы их определения.

Понятие передаточной функции по отношению к ошибке. Задача синтеза систем автоматического управления. Традиционные и современные приемы синтеза систем автоматического управления. Применение компьютерных технологий для решения задачи синтеза систем автоматического управления, приемы симплекс-поиска, возможности конструирования систем автоматического управления с использованием специальных пакетов типа $1М1ЛЛМК. Основы теории и методы анализа нелинейных систем автоматического управления Дискретные принципы управления, способы модуляции.

Модификация критериев устойчивости для дискретных систем. Понятия управляемости и наблюдаемости как обобщенные свойства систем автоматического управления, изучаемые в современной науке об управлении. Исследование управляемости и наблюдаемости с использованием аппарата матричной алгебры, примеры применения. Проблема исследования систем с распределенными параметрами, системы с запаздыванием, исследование на основе решения волнового уравнения в форме Даламбера.

Пример на основе уравнения теплопроводности, появление коэффициента сноса из-за влияния обратной связи в приложении к процессам управления. Системы с медленно изменяющимися параметрами. Пример системы с почти постоянной матрицей (полет летательного аппарата). Применение леммы ГронуоллаБеллмана в наиболее общей векторно-матричной форме. Нелинейные элементы в системах автоматического управления. Типичные нелинейные элементы:усилитель с насыщением, детектор, реле с гистерезисом, с зонойнечувствительности, Способы математического моделирования нелинейных элементов.

Фазовые портреты динамических систем. Особые точки и линии. Фазовые портреты в окрестности шести типов особых точек. Фазовые траектории нелинейных следящих систем со всевозможными типами нелинейностей. Понятие скользящего режима и автоколебаний. Итерационные процедуры в исследовании фазовых портретов. Метод гармонической линеаризации.

Применение метода гармонической линеаризации при исследовании систем, для которых применение метода фазового пространства затруднено. Задачи определения параметров автоколебаний, вынужденных колебаний и переходных процессов в нелинейных системах порядка выше второго. Понятие знакопостоянных и знакоопределенных функций. Доказательство теоремы Ляпунова в ее наиболее общей форме. Применение метода Ляпунова к ранее рассмотренным примерам, исследованным другими методами. Системы с перестраиваемыми параметрами.

Возможность осуществления затухающих колебаний путем перестройки параметров для консервативной системы. Пример осуществления скользящего режима в системе порядка выше второго. Пример расширения полосы пропускания псевдолинейного фильтра. Перечень вонросов Примеры автоматических систем. Понятие обратной связи, современная символика структурных схем, основные проблемы науки об управлении. Понятие тестового сигнала, основные тестовые сигналы, их математические свойства. Понятие частотного оператора линейной системы, понятие передаточной функции. Классификация элементарных звеньев линейных систем с наименованиями, рекомендованными РАН.

з. Реальные характеристики элементов и систем, приемы линеаризации с целью дальнейшего теоретического исследования. Качественный анализ эксплуатационных с в ойствсистем управления с помощью годо граф он и логарифмических частотных характеристик. Роль графоаналитических методов на ранней стадии развития науки об управлении и на новом уровне в связи с развитием компьютерной технологии.

Приемы преобразования многоконтурных систем управления к одноконтурным, примеры применения. Определение устойчивости движения по Ляпунову, исследование устойчивости автоматических систем, теорема Ляпунова, задача исследования устойчивости без непосредственного вычисления корней характеристического уравнения, понятие критерия устойчивости, алгебраические критерии устойчивости, частотные критерии устойчивости, примеры применения.

и Понятие коэффициентов ошибок при воспроизведении плавных входных воздействий, приемы их определения. Понятие передаточной функции по отношению к ошибке. Задача синтеза систем автоматического управления. Традиционные и современные приемы синтеза систем автоматического управления. Применение компьютерных технологий для решения задачи синтеза систем автоматического управления. Дискретные принципы управления, способы модуляции.

Модификация критериев устойчивости для дискретных систем. Понятия управляемости и наблюдаемости как обобщенные свойства систем автоматического управления, изучаемые в современной науке об управлении. Исследование управляемости и наблюдаемости с использованием аппарата матричной алгебры. к Проблема исследования систем с распределенными параметрами, системы с запаздыванием, исследование на основе решения волнового уравнения в форме Даламбера.

ш. Системы с медленно изменяющимися параметрами. Пример системы с почти постоянной матрицей. Применение леммы Гронуолла-Беллмана в наиболее обшей векторно-матричной форме. Нелинейные элементы в системах автоматического управления. Типичные нелинейные элементы: усилитель с насыщением, детектор, реле с гистерезисом, с зоной нечувствительности. Способы математического моделирования нелинейных элементов.

кь Фазовые портреты динамических систем. Особые точки и линии. Фазовые портреты в окрестности шести типов особых точек. Фазовые траектории нелинейных следящих систем со всевозможными типами нелинейностей. Понятие скользящего режима и автоколебаний. Итерационные процедуры в исследовании фазовых портретов. 1з. Метод гармонической линеаризации. Применение метода гармонической линеаризации при исследовании систем, для которых применение метода фазового пространства затруднено. 14. Задачи определения параметров автоколебаний, вынужденных колебаний и переходных процессов в нелинейных системах порядка выше второго.

1к Понятие знакопостоянных и знакоопределенных функций. Доказательство теоремы Ляпунова в ее наиболее общей форме. Применение метода Ляпунова для решения задачи устойчивости систем. и. Системы с перестраиваемыми параметрами. Возможность осуществления затухающих колебаний путем перестройки параметров для консервативной системы. Пример осуществления скользящего режима в системе порядка выше второго. Пример расширения полосы пропускания псевдолинейного фильтра. Основная учебная литература. Попов Е.П.