rpd000015093 (1009159)
Текст из файла
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 (000015093)
Оптимальное управление ЛА
(указывается наименование дисциплины по учебному плану)
| Направление подготовки | Баллистика и гидроаэродинамика | |||||
| Квалификация (степень) выпускника | Бакалавр | |||||
| Профиль подготовки | 161700.Б1, 161700.Б3, 161700.Б2 | |||||
| Форма обучения | очная | |||||
| (очная, очно-заочная и др.) | ||||||
| Выпускающая кафедра | 105, 604, 106 | |||||
| Обеспечивающая кафедра | 604 | |||||
| Кафедра-разработчик рабочей программы | 604 | |||||
| Семестр | Трудоем-кость, час. | Лек-ций, час. | Практич. занятий, час. | Лаборат. работ, час. | СРС, час. | Экзаменов, час. | Форма промежуточного контроля |
| 5 | 144 | 34 | 34 | 0 | 76 | 0 | |
| 6 | 72 | 18 | 16 | 0 | 11 | 27 | Э |
| Итого | 216 | 52 | 50 | 0 | 87 | 27 |
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 161700 Баллистика и гидроаэродинамика
по профилям:
161700.Б1 Гидроаэродинамика
161700.Б3 Динамика полета и управление аэрокосмическими системами
161700.Б2 Динамика полета и управление движением летательных аппаратов
Авторы программы:
| Федоров А.В. | _________________________ |
| Заведующий обеспечивающей кафедрой 604 | _________________________ |
Программа одобрена:
| Заведующий выпускающей кафедрой 105 _________________________ | Декан выпускающего факультета 1 _________________________ |
| Заведующий выпускающей кафедрой 106 _________________________ | |
| Заведующий выпускающей кафедрой 604 _________________________ | Декан выпускающего факультета 6 _________________________ |
-
ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью освоения дисциплины Оптимальное управление ЛА является достижение следующих результатов освоения(РО):
| N | Шифр | Результат освоения |
| 1 | В-13 | Владеть основными методами и приемами анализа движения и управления движением объектов и построения траекторий их движения |
| 2 | Знать основные положения теории управления, принципы и методы построения и преобразования моделей систем управления | |
| 3 | Знать , методы расчёта и оптимизации непрерывных и дискретных линейных и нелинейных систем при детерминированных и случайных воздействиях | |
| 4 | Использовать стандартные пакеты прикладных программ для решения практических задач | |
| 5 | Применять принципы и методы построения моделей, методы анализа, синтеза и оптимизации при создании и исследовании средств и систем управления | |
| 6 | Использовать принципы и методы математического моделирования при разработке и исследовании систем управления | |
| 7 | Решать исследовательские и проектные задачи с использованием компьютеров |
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-4 | Способностью осваивать и использовать передовой опыт техники при определении и формализации задач, проведении расчетов, исследованиях и прогнозировании баллистических, гидроаэродинамических параметров, параметров и характеристик механики движения и управления движением объектов по специальности |
| 2 | ПК-6 | Владением методами разработки облика летательных аппаратов различного назначения, кораблей, гидроаппаратов, транспортных средств и других устройств в соответствии с техническим заданием на основе системного подхода к проектированию и современных информационных технологий с использованием средств автоматизации проектно-конструкторских работ |
-
СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Общая трудоемкость дисциплины составляет 6 зачетных(ые) единиц(ы), 216 часа(ов).
| Модуль | Раздел | Лекции | Практич. занятия | Лаборат. работы | СРС | Всего часов | Всего с экзаменами и курсовыми |
| Программирование Оптимального управления (5 семестр) | Классификация задач оптимального управления | 2 | 2 | 0 | 4 | 8 | 144 |
| Детерминированные задачи программирования ОУ | 16 | 16 | 0 | 32 | 64 | ||
| Стохастические задачи программирования ОУ | 12 | 12 | 0 | 30 | 54 | ||
| Минимаксные задачи программирования ОУ | 4 | 4 | 0 | 10 | 18 | ||
| Синтез оптимального управления (6 семестр) | Детерминированные задачи синтеза ОУ | 8 | 4 | 0 | 0 | 12 | 72 |
| Стохастические задачи синтеза ОУ | 8 | 8 | 0 | 0 | 16 | ||
| Задачи синтеза гарантирующего управления | 2 | 4 | 0 | 0 | 6 | ||
| Всего | 52 | 50 | 0 | 76 | 178 | 216 | |
-
Содержание (дидактика) дисциплины
В разделе приводится полный перечень дидактических единиц, подлежащих усвоению при изучении данной дисциплины.
1. Программирование оптимального управления
- 1.1. Постановка задачи программирования ОУ
- 1.2. Дискретная детерминированная задача
- 1.3. Непрерывная детерминированная задача
- 1.4. Стохастическая дискретная задача
- 1.5. Стохастическая непрерывная задача
- 1.6. Минимаксная дискретная задача
- 1.7. Минимаксная непрерывная задача
2. Синтез оптимального управления
- 2.1. Постановка задачи синтеза ОУ
- 2.2. Дискретная детерминированная задача
- 2.3. Непрерывная детерминированная задача
- 2.4. Стохастическая дискретная задача управления по полным данным
- 2.5. Стохастическая непрерывная задача управления по полным данным
- 2.6. Стохастическая дискретная задача управления по неполным данным
- 2.7. Стохастическая непрерывная задача управления по неполным данным
- 2.8. Задача синтеза гарантирующего управления
-
Лекции
| № п/п | Раздел дисциплины | Объем, часов | Тема лекции | Дидакт. единицы |
| 1 | 1.1.Классификация задач оптимального управления | 2 | Постановка задачи. Непрерывные и дискретные системы | 1.1 |
| 2 | 1.2.Детерминированные задачи программирования ОУ | 2 | Необходимое условие оптимальности. | 1.2 |
| 3 | 1.2.Детерминированные задачи программирования ОУ | 2 | Линейные системы оптимальные по квадратичному критерию | 1.2 |
| 4 | 1.2.Детерминированные задачи программирования ОУ | 2 | Необходимые условия оптимальности. Свойства гамильтониана | 1.3 |
| 5 | 1.2.Детерминированные задачи программирования ОУ | 2 | Линейные системы оптимальные по квадратичному критерию | 1.3 |
| 6 | 1.2.Детерминированные задачи программирования ОУ | 2 | Вырожденные задачи. Особое управление | 1.3 |
| 7 | 1.2.Детерминированные задачи программирования ОУ | 2 | Учет ограничений на вектор состояния | 1.3 |
| 8 | 1.2.Детерминированные задачи программирования ОУ | 2 | Численные методы программирования ОУ | 1.3 |
| 9 | 1.2.Детерминированные задачи программирования ОУ | 2 | Численные методы программирования ОУ | 1.3 |
| 10 | 1.3.Стохастические задачи программирования ОУ | 2 | Необходимые условия оптимальности | 1.4 |
| 11 | 1.3.Стохастические задачи программирования ОУ | 2 | Градиентный метод численного решения | 1.4 |
| 12 | 1.3.Стохастические задачи программирования ОУ | 2 | Стохастический принцип минимума | 1.5 |
| 13 | 1.3.Стохастические задачи программирования ОУ | 2 | Необходимые условия оптимальности | 1.5 |
| 14 | 1.3.Стохастические задачи программирования ОУ | 2 | Управление в конфликтной ситуации | 1.6 |
| 15 | 1.3.Стохастические задачи программирования ОУ | 2 | Учет вероятностных ограничений | 1.5 |
| 16 | 1.4.Минимаксные задачи программирования ОУ | 2 | Необходимое условие оптимальности | 1.7 |
| 17 | 1.4.Минимаксные задачи программирования ОУ | 2 | Линейная игра преследования с квадратичным критерием | 1.7 |
| 18 | 2.1.Детерминированные задачи синтеза ОУ | 2 | Достаточное условие оптимальности дискретного управления Линейная система при квадратичном критерии | 2.1 |
| 19 | 2.1.Детерминированные задачи синтеза ОУ | 2 | Изопериметрическая задача | 2.2 |
| 20 | 2.1.Детерминированные задачи синтеза ОУ | 2 | Достаточное условие оптимальности непрерывного управления Аналитическое конструирование оптимального регулятора | 2.2, 2.3 |
| 21 | 2.1.Детерминированные задачи синтеза ОУ | 2 | Достаточные условия оптимальности .Оптимальная коррекция траектории ЛА | 2.4, 2.5 |
| 22 | 2.2.Стохастические задачи синтеза ОУ | 2 | Теорема разделения. Достаточные координаты | 2.6, 2.7 |
| 23 | 2.2.Стохастические задачи синтеза ОУ | 2 | Достаточные координаты линейной непрерывной системы | 2.6, 2.7 |
| 24 | 2.2.Стохастические задачи синтеза ОУ | 2 | Синтез управления по достаточным координатам | 2.6, 2.7 |
| 25 | 2.2.Стохастические задачи синтеза ОУ | 2 | Достаточное условие оптимальности. Однопараметрическая коррекция | 2.8 |
| 26 | 2.3.Задачи синтеза гарантирующего управления | 2 | Синтез гарантирующей стратегии управления при квадратичном критерии | 2.8 |
| Итого: | 52 | |||
-
Практические занятия
| № п/п | Раздел дисциплины | Объем, часов | Тема практического занятия | Дидакт. единицы |
| 1 | 1.1.Классификация задач оптимального управления | 2 | Разновидности критериев и связь между ними | 1.1 |
| 2 | 1.2.Детерминированные задачи программирования ОУ | 2 | Учет ограничений на терминальный вектор. Гамитольниан критерия Больца | 1.1 |
| 3 | 1.2.Детерминированные задачи программирования ОУ | 2 | Однопараметрическая коррекция. Решение краевой задачи | 1.2 |
| 4 | 1.2.Детерминированные задачи программирования ОУ | 2 | Коррекция орбиты КА при переводе в заданное положение | 1.2 |
| 5 | 1.2.Детерминированные задачи программирования ОУ | 2 | Некомпланарный межорбитальный перелет | 1.2 |
| 6 | 1.2.Детерминированные задачи программирования ОУ | 2 | Методы вычисления фундаментальной матрицы ЛДУ | 1.3 |
| 7 | 1.2.Детерминированные задачи программирования ОУ | 2 | Вертикальная посадка | 1.3 |
| 8 | 1.2.Детерминированные задачи программирования ОУ | 2 | Система стабилизации КА без демпфирования | 1.3 |
| 9 | 1.2.Детерминированные задачи программирования ОУ | 2 | Переориентация космической станции | 1.3 |
| 10 | 1.3.Стохастические задачи программирования ОУ | 2 | Разгон космического аппарата до параболической скорости | 1.3 |
| 11 | 1.3.Стохастические задачи программирования ОУ | 2 | Перелет с низкой круговой орбиты на ВЭО | 1.3 |
| 12 | 1.3.Стохастические задачи программирования ОУ | 2 | Численные методы решения краевых задач | 1.4 |
| 13 | 1.3.Стохастические задачи программирования ОУ | 2 | Алгоритм градиентного метода стохастической задачи | 1.4 |
| 14 | 1.3.Стохастические задачи программирования ОУ | 2 | Оптимальное управление линейной стохастической системой | 1.5 |
| 15 | 1.3.Стохастические задачи программирования ОУ | 2 | Задача с вероятностным ограничением | 1.5 |
| 16 | 1.4.Минимаксные задачи программирования ОУ | 2 | Дискретная игра с квадратичным критерием | 1.6 |
| 17 | 1.4.Минимаксные задачи программирования ОУ | 2 | Простейшая игра преследования | 1.7 |
| 18 | 2.1.Детерминированные задачи синтеза ОУ | 2 | Функция будущих потерь при различных критериях | 2.1 |
| 19 | 2.1.Детерминированные задачи синтеза ОУ | 2 | Однопараметрическая коррекция (4 вар-та критерия) | 2.2 |
| 20 | 2.2.Стохастические задачи синтеза ОУ | 2 | Решение задачи с ограничением на управление | 2.3 |
| 21 | 2.2.Стохастические задачи синтеза ОУ | 2 | Синтез ОУ линейной системой | 2.4 |
| 22 | 2.2.Стохастические задачи синтеза ОУ | 2 | Синтез ОУ линейной системой | 2.5 |
| 23 | 2.2.Стохастические задачи синтеза ОУ | 2 | Дискретный фильтр Калмана. Синтез управления | 2.6 |
| 24 | 2.3.Задачи синтеза гарантирующего управления | 2 | Непрерывный фильтр Калмана. Синтез управления | 2.7 |
| 25 | 2.3.Задачи синтеза гарантирующего управления | 2 | Гарантирующая коррекция межпланетной траектории | 2.8 |
| Итого: | 50 | |||
-
Лабораторные работы
| № п/п | Раздел дисциплины | Наименование лабораторной работы | Наименование лаборатории | Объем, часов | Дидакт. единицы |
| Итого: | |||||
-
Типовые задания
| № п/п | Раздел дисциплины | Объем, часов | Наименование типового задания |
| Итого: | |||
-
Курсовые работы и проекты по дисциплине
2.1. Оптимальное управление летательным аппаратом
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.














