rpd000001977 (1009568), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Трудоемкость(СРС): 16
Прикрепленные файлы:
Типовые варианты:
-Разработка и исследование системы управления продольным движением экраноплана.
-Разработка и исследование системы управления продольным движением судна на подводных крыльях.
-Разработка и исследование системы управления боковым движением судна на подводных крыльях.
-Разработка системы стабилизации продольного движения тяжелого самолета на завершающем этапе посадки.
-Разработка системы стабилизации бокового движения тяжелого самолета на завершающем этапе посадки.
-Система управления продольным движением беспилотной модели вертолета
-
Рубежный контроль
-
Промежуточная аттестация
1. Экзамен (семестр 5)
Прикрепленные файлы:
Вопросы для подготовки к экзамену/зачету:
1.Формальная модель системы управления по Калману. Классификация систем управления.
2.Свойства решений линейных однородных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами. Переход от дифференциального уравнения n-го порядка к системе дифференциальных уравнений первого порядка.
3.Основные понятия теории функций комплексного переменного. Преобразование Лапласа.
4.Основные свойства и теоремы преобразования Лапласа.
5.Применение преобразования Лапласа для решения обыкновенных дифференциальных уравнений. Передаточная функция.
6.Передаточная функция. Импульсная переходная функция. Разложения передаточной функции по формам Хевисайда и Боде.
7.Типовые входные функции. Функция Дирака или - функция.
8.Временные и частотные характеристики линейной системы.
9.Основные элементарные звенья и их характеристики.
10.Логарифмические частотные характеристики. Принцип построения асимптотических логарифмических амплитудных характеристик.
11.Структурные схемы систем управления. Правила построения и преобразования структурных схем.
12.Методы вычисления передаточных функций линейных многоконтурных стационарных систем.
13.Сигнальный граф системы. Преобразования сигнального графа. Формула Мейсона.
14.Типовые законы управления. Влияние типовых законов управления на динамику системы.
15.Построения уравнений состояния системы по ее передаточной функции. Свойства уравнений состояния линейной стационарной системы.
16.Матричные функции. Построение матрицы передаточных функций многоконтурной системы по ее уравнениям состояния. Метод Леверье-Фадеева.
17.Фазовые портреты линейных стационарных систем на плоскости.
18.Классификация линейных простых систем на плоскости. Теорема Гробмана-Хартмана о топологической эквивалентности линейных систем.
19.Принципы построения линеаризованной системы первого приближения.
20.Теорема Гробмана-Хартмана о топологической эквивалентности нелинейных и линеаризованных систем первого приближения.
21.Основные понятия и определения устойчивости и неустойчивости систем.
22.Устойчивость линейных стационарных систем по Ляпунову. Анализ устойчивости систем по уравнения линейных систем первого приближения.
23.Понятие функции Ляпунова. Матричное уравнение Ляпунова.
24.Алгебраические критерии устойчивости линейных стационарных систем. Критерии Гурвица, Льенара-Шипара и Раусса.
25.Принцип аргумента. Частотные методы исследования устойчивости линейных систем. Критерии Найквиста и Михайлова.
26.Области устойчивости. Метод D-разбиения.
27.Прямые методы исследования устойчивости линейных систем. Теорема Шура.
28.Условия граничной устойчивости. Оценка поведения системы при потере устойчивости по уравнениям первого приближения.
29.Критерий управляемости линейных стационарных систем.
30.Понятие наблюдаемости и идентифицируемости. Критерий наблюдаемости линейных стационарных систем.
2. Экзамен (семестр 6)
Прикрепленные файлы:
Вопросы для подготовки к экзамену/зачету:
1.Определение нелинейных систем. Нелинейные статические и динамические элементы. Основные методы исследования нелинейных систем.
2.Математические модели нелинейных систем. Примеры нелинейных биологических и медицинских систем.
3.Первый метод Ляпунова. Характеристические показатели Ляпунова. Спектр и его структура линейной нестационарной системы. Структура общего решения линейной нестационарной системы.
4.Первый метод Ляпунова. Оценка устойчивости нелинейной системы по линейной системе 1-го приближения. Эффект Перрона. Ляпуновские экспоненты.
5.Линейные нестационарные системы. Приводимые системы. Теорема Еругина. Устойчивость линейных нестационарных систем. Неравенство Важевского.
6.Линейные нестационарные системы. Приводимые системы. Теорема Еругина. Устойчивость линейных нестационарных систем. Неравенство Важевского
7.Линейные нестационарные системы с периодическими коэффициентами. Теория Флоке.
8.Устойчивость систем с периодическими коэффициентами. Теорема Ляпунова о приводимости.
9.Неоднородные линейные нестационарные системы. Резонансный и нерезонансный случаи. Теорема Массера.
10.Системы с запаздыванием. Классификация систем. Решение дифференциальных уравнений с запаздывающим аргументом методом шагов.
11.Понятие устойчивости систем с запаздыванием. Теорема об оценке устойчивости нелинейных систем с запаздыванием по линеаризованной модели первого приближения.
12.Алгебраические критерии устойчивости линейных систем с запаздыванием. Понятие характеристического квазиполинома. Теорема Понтрягина об устойчивости систем с запаздыванием.
13.Представление линейных стационарных систем с запаздыванием в виде передаточных функций. Звено «чистого» запаздывания.
14.Частотные методы исследования устойчивости систем с запаздыванием.
15.Критерии управляемости и наблюдаемости линейных систем с запаздыванием.
16.Принципы выбора типовых законов управления для систем с запаздыванием. Регуляторы Смита и Ресвика.
17.Методы численного моделирования систем с запаздыванием.
18.Классификация систем с распределенными параметрами. Основные типы уравнений с частными производными.
19.Теоремы о существовании решений и методы их нахождения для линейных уравнений с частными производными. Метод характеристик. Метод Лагранжа.
20.Фундаментальные обобщенные решения систем с распределенными параметрами. Классификация граничных условий. Теорема Хёрмандера.
21.Элементы векторного анализа. Теорема Грина.
22.Структурный метод исследования систем с распределенными параметрами. Понятие о распределенных блоках системы. Функция Грина распределенного блока.
23.Методы преобразования структурных схем с распределенными блоками. Замыкание системы обратной связью.
24.Переходные блоки в системе с распределенными параметрами.
25.Моделирование систем с распределенными параметрами. Сеточные методы.
26.Прямой метод Ляпунова. Функции Ляпунова и их основные свойства.
27.Прямой метод Ляпунова. Теоремы об устойчивости.
28.Прямой метод Ляпунова. Устойчивость в целом. Теорема Барбашина - Красовского.
29.Матричное уравнение Ляпунова. Устойчивость и неустойчивость линейных систем.
30.Прямой метод Ляпунова. Теоремы о неустойчивости.
-
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.
-
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 »
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
