rpd000015074 (1012739)
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 (000015074)
Оптимальное управление ЛА
(указывается наименование дисциплины по учебному плану)
| Направление подготовки | Специальные организационно-технические системы | |||||
| Квалификация (степень) выпускника | Специалист | |||||
| Специализация подготовки | Управление и эффективность применения организационно-технических систем космического назначения | |||||
| Форма обучения | очная | |||||
| (очная, очно-заочная и др.) | ||||||
| Выпускающая кафедра | 604 | |||||
| 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 |
| 7 | 180 | 42 | 42 | 0 | 96 | 0 | Зо |
| 8 | 108 | 34 | 16 | 0 | 31 | 27 | Э |
| Итого | 288 | 76 | 58 | 0 | 127 | 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 220402 Специальные организационно-технические системы
Авторы программы:
| Федоров А.В. | _________________________ |
| Заведующий обеспечивающей кафедрой 604 | _________________________ |
Программа одобрена:
| Заведующий выпускающей кафедрой 604 _________________________ | Декан выпускающего факультета 6 _________________________ |
-
ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью освоения дисциплины Оптимальное управление ЛА является достижение следующих результатов образования (РО):
| N | Шифр | Результат освоения |
| 1 | Знать основные положения теории управления, принципы и методы построения и преобразования моделей систем управления | |
| 2 | Знать , методы расчёта и оптимизации непрерывных и дискретных линейных и нелинейных систем при детерминированных и случайных воздействиях | |
| 3 | Использовать стандартные пакеты прикладных программ для решения практических задач | |
| 4 | Применять принципы и методы построения моделей, методы анализа, синтеза и оптимизации при создании и исследовании средств и систем управления | |
| 5 | Использовать принципы и методы математического моделирования при разработке и исследовании систем управления | |
| 6 | 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 | ПСК-3 | Способен оптимизировать структуру организационно-технических систем космического назначения в соответствии с выбранными (или заданными) критериями качества |
| 2 | ПСК-5 | Способен оценивать основные эксплуатационные характеристики специ-альных организационно-технических систем, формировать предложения по их улучшению и разрабатывать эксплуатационную документацию |
-
СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Общая трудоемкость дисциплины составляет 8 зачетных(ые) единиц(ы), 288 часа(ов).
| Модуль | Раздел | Лекции | Практич. занятия | Лаборат. работы | СРС | Всего часов | Всего с экзаменами и курсовыми |
| Программирование Оптимального управления (7 семестр) | Классификация задач оптимального управления | 2 | 2 | 0 | 4 | 8 | 180 |
| Детерминированные задачи программирования ОУ | 20 | 20 | 0 | 42 | 82 | ||
| Стохастические задачи программирования ОУ | 14 | 14 | 0 | 35 | 63 | ||
| Минимаксные задачи программирования ОУ | 6 | 6 | 0 | 15 | 27 | ||
| Синтез оптимального управления (8 семестр) | Детерминированные задачи синтеза ОУ | 10 | 4 | 0 | 4,5 | 18,5 | 108 |
| Стохастические задачи синтеза ОУ | 16 | 8 | 0 | 8,5 | 32,5 | ||
| Задачи синтеза гарантирующего управления | 8 | 4 | 0 | 6 | 18 | ||
| Всего | 76 | 58 | 0 | 115 | 249 | 288 | |
-
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 | Технические приложения. Критерии оптимальности | 1.1 |
| 2 | 1.2.Детерминированные задачи программирования ОУ | 2 | Постановка задачи. Непрерывные и дискретные системы | 1.1 |
| 3 | 1.2.Детерминированные задачи программирования ОУ | 2 | Необходимое условие оптимальности. | 1.2 |
| 4 | 1.2.Детерминированные задачи программирования ОУ | 2 | Однопараметрическая коррекция | 1.2 |
| 5 | 1.2.Детерминированные задачи программирования ОУ | 2 | Линейные системы оптимальные по квадратичному критерию | 1.2 |
| 6 | 1.2.Детерминированные задачи программирования ОУ | 2 | Необходимые условия оптимальности. Свойства гамильтониана | 1.3 |
| 7 | 1.2.Детерминированные задачи программирования ОУ | 2 | Линейные системы оптимальные по квадратичному критерию | 1.3 |
| 8 | 1.2.Детерминированные задачи программирования ОУ | 2 | Вырожденные задачи. Особое управление | 1.3 |
| 9 | 1.2.Детерминированные задачи программирования ОУ | 2 | Учет ограничений на вектор состояния. Движение по границе | 1.3 |
| 10 | 1.2.Детерминированные задачи программирования ОУ | 2 | Учет ограничений на вектор состояния. Условия скачка | 1.3 |
| 11 | 1.2.Детерминированные задачи программирования ОУ | 2 | Численные методы программирования ОУ | 1.3 |
| 12 | 1.3.Стохастические задачи программирования ОУ | 2 | Численные методы программирования ОУ | 1.3 |
| 13 | 1.3.Стохастические задачи программирования ОУ | 2 | Необходимые условия оптимальности | 1.4 |
| 14 | 1.3.Стохастические задачи программирования ОУ | 2 | Градиентный метод численного решения | 1.4 |
| 15 | 1.3.Стохастические задачи программирования ОУ | 2 | Стохастический принцип минимума | 1.5 |
| 16 | 1.3.Стохастические задачи программирования ОУ | 2 | Оптимальное управление ЛА в бессиловом поле | 1.5 |
| 17 | 1.3.Стохастические задачи программирования ОУ | 2 | Учет вероятностных ограничений | 1.5 |
| 18 | 1.3.Стохастические задачи программирования ОУ | 2 | Необходимые условия оптимальности | 1.6 |
| 19 | 1.4.Минимаксные задачи программирования ОУ | 2 | Управление в конфликтной ситуации | 1.6 |
| 20 | 1.4.Минимаксные задачи программирования ОУ | 2 | Необходимое условие оптимальности | 1.7 |
| 21 | 1.4.Минимаксные задачи программирования ОУ | 2 | Линейная игра преследования с квадратичным критерием | 1.7 |
| 22 | 2.1.Детерминированные задачи синтеза ОУ | 2 | Постановка задачи синтеза ОУ | 2.1 |
| 23 | 2.1.Детерминированные задачи синтеза ОУ | 2 | Достаточное условие оптимальности. Дискретный случай | 2.1 |
| 24 | 2.1.Детерминированные задачи синтеза ОУ | 2 | Оптимальная коррекция траектории ЛА | 2.2 |
| 25 | 2.1.Детерминированные задачи синтеза ОУ | 2 | Линейная система при квадратичном критерии | 2.2 |
| 26 | 2.1.Детерминированные задачи синтеза ОУ | 2 | Изопериметрическая задача | 2.2 |
| 27 | 2.2.Стохастические задачи синтеза ОУ | 2 | Достаточное условие оптимальности. Непрерывный случай | 2.3 |
| 28 | 2.2.Стохастические задачи синтеза ОУ | 2 | Аналитическое конструирование оптимального регулятора | 2.3 |
| 29 | 2.2.Стохастические задачи синтеза ОУ | 2 | Достаточное условие оптимальности | 2.4 |
| 30 | 2.2.Стохастические задачи синтеза ОУ | 2 | Оптимальная коррекция траектории ЛА | 2.4 |
| 31 | 2.2.Стохастические задачи синтеза ОУ | 2 | Достаточное условие оптимальности. Непрерывный случай | 2.5 |
| 32 | 2.2.Стохастические задачи синтеза ОУ | 2 | Оптимальное управление орбитой КА | 2.5 |
| 33 | 2.2.Стохастические задачи синтеза ОУ | 2 | Теорема разделения. Понятие достаточных координат | 2.6 |
| 34 | 2.2.Стохастические задачи синтеза ОУ | 2 | Достаточные координаты линейной дискретной системы | 2.6 |
| 35 | 2.3.Задачи синтеза гарантирующего управления | 2 | Достаточные координаты линейной непрерывной системы | 2.7 |
| 36 | 2.3.Задачи синтеза гарантирующего управления | 2 | Синтез управления по достаточным координатам | 2.7 |
| 37 | 2.3.Задачи синтеза гарантирующего управления | 2 | Достаточное условие оптимальности. Однопараметрическая коррекция | 2.8 |
| 38 | 2.3.Задачи синтеза гарантирующего управления | 2 | Синтез гарантирующей стратегии управления при квадратичном критерии | 2.8 |
| Итого: | 76 | |||
-
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 | Система стабилизации спускаемого аппарата | 1.3 |
| 10 | 1.2.Детерминированные задачи программирования ОУ | 2 | Вырожденная задача – полет на максимальную дальность | 1.3 |
| 11 | 1.2.Детерминированные задачи программирования ОУ | 2 | Переориентация космической станции | 1.3 |
| 12 | 1.3.Стохастические задачи программирования ОУ | 2 | Разгон космического аппарата до параболической скорости | 1.3 |
| 13 | 1.3.Стохастические задачи программирования ОУ | 2 | Перелет с низкой круговой орбиты на ВЭО | 1.3 |
| 14 | 1.3.Стохастические задачи программирования ОУ | 2 | Численные методы решения краевых задач | 1.4 |
| 15 | 1.3.Стохастические задачи программирования ОУ | 2 | Алгоритм градиентного метода стохастической задачи | 1.4 |
| 16 | 1.3.Стохастические задачи программирования ОУ | 2 | Оптимальное управление линейной стохастической системой | 1.5 |
| 17 | 1.3.Стохастические задачи программирования ОУ | 2 | Оптимальное управление линейной стохастической системой | 1.5 |
| 18 | 1.3.Стохастические задачи программирования ОУ | 2 | Задача с вероятностным ограничением | 1.5 |
| 19 | 1.4.Минимаксные задачи программирования ОУ | 2 | Дискретная игра с квадратичным критерием | 1.6 |
| 20 | 1.4.Минимаксные задачи программирования ОУ | 2 | Простейшая игра преследования | 1.7 |
| 21 | 1.4.Минимаксные задачи программирования ОУ | 2 | Линейная дифференциальная игра с квадратичным критерием | 1.7 |
| 22 | 2.1.Детерминированные задачи синтеза ОУ | 2 | Функция будущих потерь при различных критериях | 2.1 |
| 23 | 2.1.Детерминированные задачи синтеза ОУ | 2 | Однопараметрическая коррекция (4 вар-та критерия) | 2.2 |
| 24 | 2.2.Стохастические задачи синтеза ОУ | 2 | Решение задачи с ограничением на управление | 2.3 |
| 25 | 2.2.Стохастические задачи синтеза ОУ | 2 | Синтез ОУ линейной системой | 2.4 |
| 26 | 2.2.Стохастические задачи синтеза ОУ | 2 | Синтез ОУ линейной системой | 2.5 |
| 27 | 2.2.Стохастические задачи синтеза ОУ | 2 | Дискретный фильтр Калмана. Синтез управления | 2.6 |
| 28 | 2.3.Задачи синтеза гарантирующего управления | 2 | Непрерывный фильтр Калмана. Синтез управления | 2.7 |
| 29 | 2.3.Задачи синтеза гарантирующего управления | 2 | Гарантирующая коррекция межпланетной траектории | 2.8 |
| Итого: | 58 | |||
-
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.















