rpd000003181 (1012244), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Прикрепленные файлы: Экзаменационные вопросы.doc
Вопросы для подготовки к экзамену/зачету:
1.Перечень экзаменационных вопросов
-
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
а)основная литература:
1. Тертычный-Даури В.Ю. Оптимальная механика. Москва, 2008 г.
2. Юдин Д.Б. Задачи и методы стохастического программирования. Санкт-Петербург, Красанд, 2010 г.
3. Габасов Р., Кириллова Ф.М. Методы линейного программирования. Санкт-Петербург, Либроком, 2010 г.
4. Евдокименков В.Н., Динеев В.Г., Карп К.А. Инженерные методы вероятностного анализа авиационных и космических систем. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2010.
б)дополнительная литература:
1. Малышев В.В. Программирование оптимального управления летательными аппаратами. М.: МАИ, 1982.
2. Малышев В.В. Синтез оптимального управления летательными аппаратами. М.: МАИ, 1983.
3. Лебедев А.А., Бобронников В.Т., Красильщиков М.Н., Малышев В.В. Статистическая динамика и оптимизация управления летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1985
4. Управление и наведение беспилотных маневренных летательных аппаратов на основе современных информационных технологий / Под ред. М.Н. Красильщикова, Г.Г. Себрякова. ФИЗМАТЛИТ, 2005
в)программное обеспечение, Интернет-ресурсы, электронные библиотечные системы:
-
МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
1. Персональные компьютеры, оснащенные программным обеспечением, реализующим алгритмы управления
авиационными и космическми системами.
2. Мультимедийный проектор для демонстрации на персональном компьютере результатов работы алгоритмов
оптимального управления авиационными и космическими системами.
Приложение 1
к рабочей программе дисциплины
«Алгоритмы оптимального управления бортовых информационных систем »
Аннотация рабочей программы
Дисциплина Алгоритмы оптимального управления бортовых информационных систем является частью Профессионального цикла дисциплин подготовки студентов по направлению подготовки Интегрированные системы летательных аппаратов. Дисциплина реализуется на 7 факультете «Московского авиационного института (национального исследовательского университета)» кафедрой (кафедрами) 704.
Дисциплина нацелена на формирование следующих компетенций: ПКК-3 ,ПСК-1.2.
Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с: Задачи, выполняемые информационно-управляющим комплексом ЛА достаточно разнообразны. Однако, в конечном итоге его функционирование подчинено главной цели – обеспечению целенаправленных воздействий на объект управления (ЛА) с целью наилучшего (оптимального в смысле выбранного критерия) достижения цели управления. Целью управления может быть: стабилизация регулируемых параметров состояния ЛА, программное (в виде функции времени) и позиционное (т.е. с учетом текущего состояния) управление движением ЛА. Теоретической основой для формирования наилучших (с точки зрения достижения требуемой цели) управляющих воздействий служат современные методы оптимального управления. Изучение этих методов и составляет главное содержание данного курса.
Преподавание дисциплины предусматривает следующие формы организации учебного процесса: Лекция, мастер-класс, Практическое занятие.
Программой дисциплины предусмотрены следующие виды контроля: промежуточная аттестация в форме Экзамен.
Общая трудоемкость освоения дисциплины составляет 3 зачетных единиц, 108 часов. Программой дисциплины предусмотрены лекционные (54 часов), практические (18 часов), лабораторные (0 часов) занятия и (9 часов) самостоятельной работы студента. В результате изучения дисциплины студент должен знать:
1) основы теории оптимального управления динамическими системами ;
2) методы решения задач программирования и синтеза оптимального управления, как в детерминированных постановках, так и в условиях присутствия факторов неопределенности;
3) численные процедуры, применяемые для решения задач оптимального управления.
В результате изучения дисциплины студент должен уметь:
1) выделять особенности процессов функционирования бортовых интегрированных комплексов ЛА, существенные для их последующей оптимизации;
2) формулировать в математических терминах задачи оптимального управления, адекватно отражающие эти особенности;
3) предложить метод решения сформулированной задачи оптимального управления;
4) предложить алгоритм, реализующий предложенный метод;
5) адаптировать полученное решение к реальным условиям функционирования бортовых интегрированных комплексов ЛА.
Приложение 2
к рабочей программе дисциплины
«Алгоритмы оптимального управления бортовых информационных систем »
Cодержание учебных занятий
-
Лекции
1.1.1. Место задач и методов оптимального управления в общей структуре методов оптимизации.(АЗ: 2, СРС: 1)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Прикрепленные файлы: ТЕМА 1.doc
Описание: Роль методов оптимального управления в бортовых информационно-управляющих комплексах ЛА. Место задач и методов оптимального управления в общей структуре методов оптимизации. Математические постановки задач оптимального управления динамическими системами
1.1.2. Программирование оптимального управления дискретными детерминированными динамическими системами.(АЗ: 4, СРС: 1)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Прикрепленные файлы: ТЕМА 2.doc
Описание: Необходимые условия оптимальности управления для случая дискретной динамической системы. Принцип минимума (максимума).
1.1.3. Программирование оптимального управления непрерывной детерминированной динамической системой.(АЗ: 6, СРС: 1)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Прикрепленные файлы: ТЕМА 3.doc
Описание: Математическая постановка задачи программирования оптимального управления для случая непрерывной детерминированной динамической системы. Вывод и формулировака необходимых условий оптимальности управления для задачи Майера. Принцип максимума Понтрягина.
1.2.1. Программирование оптимального управления дискретными детерминированными динамическими системами (АЗ: 4, СРС: 1)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Прикрепленные файлы: ТЕМА 2.doc
Описание: математическая постановка задачи программирования оптимального упрвления дискртными динамическми системами. Критерии оптимальности управления. Вывод необходимых условий оптимальности управления для случая дискретной динамической системы. Принцип минимума (максимума).
1.2.2. Программирование оптимального управления непрерывными детерминированными динамическими системами. (АЗ: 6, СРС: 1)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Прикрепленные файлы: ТЕМА 3.doc
Описание: Математическая постановка задачи программирования оптимального управления для случая непрерывной детерминированной динамической системы. Критерии оптимальности управления. Формулировка необходимых условий оптимальности для задачи Майера. Принцип максимума Понтрягина.
1.2.3. Свойства гамильтониана(АЗ: 4, СРС: 0)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Прикрепленные файлы: ТЕМА 4.doc
Описание: Свойства гамильтониана и их появления в задачах оптимального управления. Обобщение принципа максимума Понтрягина на задачу Лагранжа. Формулировка принципа максимума Понтрягина для задачи Больца. Ращзличные типы граничных условий в задачах оптимального управления.
1.3.1. Оптимальное по быстродействию управление линейной системой с постоянными коэффициентами(АЗ: 4, СРС: 0)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Прикрепленные файлы: ТЕМА 5.doc
Описание: Математическая постановка задачи поиска оптимального по быстродействию управления линейной системой с постоянными коэффициентами. Применение принципа максимума Понтрягина. Обоснование структуры оптимального управления
1.3.2. Линейные системы, оптимизируемые по квадратичному критерию(АЗ: 6, СРС: 1)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Прикрепленные файлы: ТЕМА 6.doc
Описание: Математическая постановка задачи оптимального управления линейной системой с квадратичным критерием. Задача программирования оптимального управленния. Задача синтеза оптимального управления.
1.4.1. Вырожденные задачи оптимального управления(АЗ: 4, СРС: 0)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Прикрепленные файлы: ТЕМА 7.doc
Описание: Причины возникновения вырожденных задач оптимального управления. Структура особого управления. Алгоритмы поиска особого управления.
1.4.2. Задачи оптимального управления с ограничениями на фазовый вектор(АЗ: 6, СРС: 1)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Прикрепленные файлы: ТЕМА 8.doc
Описание: Математическая постановка задачи оптимального управления с ограничениями на фазовый вектор. Оптимальные траектории, лежащие на границе области ограничений. Учет ограничений в виде неравенств, условие скачка.
1.5.1. Сведение задачи оптимального управления к задаче математического программирования(АЗ: 2, СРС: 1)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Прикрепленные файлы: ТЕМА 9.doc
Описание: Изложение алгоритма численного решения задач программирования оптимального управления, базирующегося на методах математического программирования
1.5.2. Численные методы программирования оптимального управления в задачах со свободным концом(АЗ: 2, СРС: 0)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Прикрепленные файлы: ТЕМА 9.doc
Описание: Численные методы программирования оптимального управления детерминированными динамическими системами для задач со свободным концом. Методы, использующие функции штрафа.
1.6.1. Программирование оптимального управления для дискретной системы при наличии случайных возмущений(АЗ: 2, СРС: 1)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Прикрепленные файлы: ТЕМА 10.doc
Описание: Математическая формулировка задачи оптимального управления дискреной динамической системой при действии случайных возмущений. Необходимые условия оптимальности для дискретных систем.
1.6.2. Стохастический принцип максимума(АЗ: 2, СРС: 0)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Прикрепленные файлы: ТЕМА 11.doc
Описание: Математическая постановка задачи программирования оптимального управления непрерывной динамичевкой системой при ействии случайных возмущенийю Необходимые условия оптимальности. Стохастический принцип максимума.
-
Практические занятия
1.2.1. Оптимальное управление вертикальным спуском летательного аппарата(АЗ: 2, СРС: 0)
Форма организации: Практическое занятие
Прикрепленные файлы: ПЗ1.doc
Описание: Реализация алгоритма программирования управления динамической системой на примере вертикального спуска летательного аппарата на поверзхность Земли.
1.3.1. Оптимальное по быстродействию управление линейной динамической системой с постоянными коэффициентами(АЗ: 4, СРС: 0)
Форма организации: Практическое занятие
Прикрепленные файлы: ПЗ2.doc
Описание: Пример реализации алгоритма построения оптимального по быстродействию управления ориентацией космического аппарата