rpd000005538 (1015191), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Прикрепленные файлы:

Вопросы для подготовки к экзамену/зачету:

1.Задача оптимального управления, ее структура, основные составные элементы

2.Общая характеристика трех основных класса задач оптимального управления: программирование траекторий, синтез регуляторов, задачи с конфликтной ситуацией

3.Задачи программирования оптимальных траекторий: общая характеристика, основные особенности

4.Задачи синтеза оптимальных управлений (аналитическое конструирование оптимальных регуляторов): общая характеристика, основные идеи

5.Задачи оптимального управления в конфликтной ситуации: общая характеристика, основные идеи

6.Функциональные пространства (ФП), норма и расстояние в ФП, виды ФП, используемые в оптимальном управлении

7.Функционал, непрерывность функционала и его вариация

8.Экстремаль, сильный и слабый экстремум, абсолютный и относительный минимум функционала

9.Понятие оптимизирующего функционала, его роль в задаче оптимального управления

10.Классические и неклассические вариационные задачи и их особенности; сопоставление этих двух классов задач

11.Принцип максимума для задачи Майера применительно к программированию оптимальных траекторий

12.Метод динамического программирования для решения многошаговых задач оптимизации

13.Вариационные задачи Майера, Лагранжа и Больца, основные различия между ними

14.Постановка задачи аналитического конструирования оптимальных регуляторов, подходы к ее решению на основе концепции возмущенного-невозмущенного движения

15.Критерии оптимальности в задачах аналитического конструирования оптимальных регуляторов, их виды

16.Сопоставление подходов А.М. Лётова и Р. Калмана к постановке и решению задач аналитического конструирования оптимальных регуляторов

17.Задачи синтеза оптимальных управлений для линейных систем, оптимизируемых по квадратичному функционалу

18.Линейные нестационарные системы, оптимизируемые по квадратичному функционалу

19.Метод Ляпунова-Беллмана решения задач аналитического конструирования оптимальных регуляторов: общая характеристика, основные идеи

20.Функциональное уравнение Беллмана, устойчивость по Ляпунову, связь метода динамического программирования с функцией Ляпунова

21.Принцип максимума для задач аналитического конструирования оптимальных регуляторов

22.Задачи классического вариационного исчисления: задача Лагранжа, вариации управления и траектории, сопряженные (двойственные) переменные, необходимые условия минимума в задаче со свободным концом

23.Принцип максимума Понтрягина: постановка задачи, игольчатое варьирование управления, вариации траектории, сопряженная система, задача со свободным правым концом и фиксированным временем

24.Численные методы в теории оптимальных систем: общие положения, прямые и непрямые методы, их основные особенности, достоинства и недостатки

25.Способы решения краевых задач в теории оптимальных систем: редукция задачи расчета оптимальных программ к задаче отыскания корней трансцендентной функции, метод Ньютона для отыскания корней функции, сходимость метода Ньютона

26.Способы решения краевых задач в теории оптимальных систем: перенос граничных условий, метод прогонки, линейные задачи с квадратичным функционалом

27.Способы решения краевых задач в теории оптимальных систем: методы на основе использования функции штрафа, функции штрафа в задачах об относительном экстремуме

28.Способы решения краевых задач в теории оптимальных систем: методы на основе использования функции штрафа, задачи с ограничениями на конце траектории

29.Способы решения краевых задач в теории оптимальных систем: методы на основе использования функции штрафа, снятие ограничений на управление, снятие фазовых ограничений, снятие дифференциальных связей

30.Прямые методы оптимального управления: общая характеристика, конечномерные аналоги задач оптимального управления, сведение задачи оптимального управления к задаче нелинейного программирования

31.Методы нелинейного программирования в задачах оптимального управления: метод градиентного спуска в случае разностной аппроксимации

32.Методы адаптивного управления: общие положения, самонастраивающиеся и самоорганизующиеся системы, назначение адаптивных систем, сравнение с традиционными системами управления

33.Структура и типы адаптивных систем управления: самонастраивающиеся системы, их общая структура

34.Адаптивные самонастраивающиеся системы с эталонной моделью, их общая структура, принципы действия

35.Адаптивные самонастраивающиеся системы с идентификатором, их общая структура, принципы действия

36.Общая постановка задачи адаптивного управления, общая характеристика методов синтеза адаптивных систем управления

37.Алгоритмы адаптивного управления с эталонной моделью: общие положения, алгоритм адаптивного управления линейным объектом первого порядка

38.Алгоритмы адаптивного управления с эталонной моделью: адаптивное управление линейным объектом по состоянию

39.Алгоритмы адаптивного управления с эталонной моделью: адаптивное управление по выходу линейным объектом с единичным относительным порядком

40.Алгоритмы адаптивного управления с эталонной моделью: адаптивное управление по состоянию нелинейным объектом (упрощенный подход)

41.Адаптивное управление и робастность: факторы неопределенности и их роль в задаче управления динамической системой, понятие робастности и ее роль в системах адаптивного управления

42.Адаптивное управление и робастность: способы обеспечения робастности (метод мертвой зоны, метод замены регрессора)

43.Адаптивное управление с идентификатором: идентификация и модель для получения оценки, идентификационная модель для линейного объекта, градиентный идентификатор

44.Необходимость использования адаптивно-робастных механизмов в системах управления движением летательных аппаратов

45.Нейросетевое моделирование движения летательных аппаратов

46.Нейросетевое моделирование движения летательных аппаратов на основе NARX-модели

47.Адаптивное управление нелинейным объектом

48.Нейросетевая реализация алгоритмов адаптивного управления

49.Адаптивное управление с эталонной моделью для нелинейного объекта

50.Адаптивное управление с прогнозирующей моделью для нелинейного объекта

1. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

а)основная литература:

1. Летов А.М. Динамика полета и управление. – М.: Наука, 1969.

2. Болтянский В.Г. Математические методы оптимального управления. – М.: Наука, 1969.

3. Брайсон А., Хо Ю-Ши Прикладная теория оптимального управления. – М.: Наука, 1972.

4. Ким Д.П. Теория автоматического управления. Т.2. Многомерные, нелинейные, оптимальные и адаптивные системы. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Физматлит, 2007.

5. Методы робастного, нейронечеткого и адаптивного управления / Под ред. Н.Д. Егупова. 2-е изд. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002.

б)дополнительная литература:

1. Атанс М., Фалб П., Оптимальное управление. – М.: Машиностроение, 1978.

2. Васильев Ф.П., Лекции по методам решения экстремальных задач. – М.: МГУ, 1974.

3. Кротов В.Ф., Гурман В.И. Методы и задачи оптимального управления. – М.: Наука, 1973.

4. Федоренко Р.П. Приближенное решение задач оптимального управления. – М.: Наука, 1978.

5. Александров В.В. и др., Оптимизация динамики управляемых систем. – М.: МГУ, 2000.

6. Современная теория управления: Нелинейные, оптимальные и адаптивные системы: Пер. с англ. под ред. Н.С. Райбмана. – М.: Мир, 1975.

в)программное обеспечение, Интернет-ресурсы, электронные библиотечные системы:

1. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Чтение лекций осуществляется с помощью компьютера и мультимедийного проектора.

Лабораторные работы проводятся в компьютерном классе, состоящем из персональных компьютеров,

объединенных в локальную вычислительную сеть.

Приложение 1
к рабочей программе дисциплины
«Оптимальные и адаптивные системы управления »

Аннотация рабочей программы

Дисциплина Оптимальные и адаптивные системы управления является частью Профессионального цикла дисциплин подготовки студентов по направлению подготовки Баллистика и гидроаэродинамика. Дисциплина реализуется на 1 факультете «Московского авиационного института (национального исследовательского университета)» кафедрой (кафедрами) 106.

Дисциплина нацелена на формирование следующих компетенций: ПК-10 ,ПК-19 ,ПСК-3.

Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с:

• изучением основ теории оптимального и адаптивного управления применительно к реше-нию задач динамики полета и управления ЛА;

• выработкой умений формулировать математические постановки детерминированных, минимаксных и стохастических задач оптимизации траекторий и управления полетом ЛА;

• формированием умений сводить решение этих задач к известным вычислительным алгоритмам;

• преобретением навыков решения модельных задач специальности.

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.

Общая трудоемкость освоения дисциплины составляет 4 зачетных единиц, 144 часов. Программой дисциплины предусмотрены лекционные (28 часов), практические (12 часов), лабораторные (12 часов) занятия и (65 часов) самостоятельной работы студента. Задачи дисциплины включают изложение:

• методов и алгоритмов оптимальной обработки информации, используемых в задачах оценки состояния и параметров летательных аппаратов различных типов;

• методов теории оптимального управления для программирования оптимальных траекто-рий движения ЛА и синтеза законов оптимального управления ими в детерминирован-ном, минимаксном и стохастическом случаях;

• аналитических и численных методов решения задач оптимального управления;

• методов теории линейного и нелинейного адаптивного управления полетом ЛА.

В результате изучения дисциплины «Оптимальные и адаптивные системы управления» студент должен

а) знать:

• условия оптимальности траектории и управления ЛА в форме принципа максимума Л.С. Понтрягина;

• способы решения краевой задачи, порождаемой принципом максимума;

• метод динамического программирования Р. Беллмана для синтеза оптимального управ-ления;

• способы аналитического и численного решения задач синтеза оптимальных регуляторов А.М. Лётова;

• методы оценки состояния и параметров летательных аппаратов;

• основные схемы адаптивного управления полетом ЛА;

б) уметь:

• решать модельные задачи оптимизации ЛТХ ЛА, аналитического конструирования оп-тимальных и адаптивных регуляторов для законов стабилизации и наведения ЛА, оценки состояния и параметров ЛА;

• использовать и углублять знания, полученные в курсе, при изучении последующих дис-циплин;

• самостоятельно работать с учебной и специальной литературой по оптимальному и адаптивному управлению.

Приложение 2
к рабочей программе дисциплины
«Оптимальные и адаптивные системы управления »

Cодержание учебных занятий

1. Лекции

1.1.1. Виды задач оптимального управления(АЗ: 2, СРС: 3)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

1.1.2. Основные понятия вариационного исчисления(АЗ: 2, СРС: 5)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

1.2.1. Задача программирования оптимальных траекторий(АЗ: 2, СРС: 4)

Тип лекции: Информационная лекция

Характеристики

Список файлов учебной работы