Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки

Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки



1-ое ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ Рф



МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ Русской ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное экономное образовательное учреждение высшего проф образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ Институт «ГОРНЫЙ»


Согласовано


_______________________

Утверждаю


______________________

Управляющий ООП

по направлению 220700

доц. А.А. Кульчицкий

Зав. кафедрой АТПП

доц. А Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки.А. Кульчицкий



^ Программка УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ


«Оптимальное и адаптивное управление»


Направление подготовки: 220700 Автоматизация технологических процессов и производств


Программка 1: Системы автоматического управления в металлургии


^ Квалификация (степень) выпускника: магистр


Форма обучения: очная


Составитель: Помощник каф. АТПП П.А. Петров


САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2012

1. Цели и задачки дисциплины Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки:

Цель дисциплины – исследование способов рационального и адаптивного управления технологическими процессами в металлургии.


Задачки дисциплины – изучить методы формирования аспекта свойства зависимо от специфичности задачки; изучить способы рационального и адаптивного управления и область их внедрения Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки.


^ 2. Место дисциплины в структуре ООП: Данная учебная дисциплина относится к вариативной части проф цикла для подготовки по программке «Системы автоматического управления в металлургии».

Для удачного усвоения дисциплины приобретения нужных познаний Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки, умений и компетенций к началу исследования дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» студент должен владеть надлежащими познаниями, умениями и компетенциями, приобретенными им при освоении Учебных дисциплин: Математическое моделирование, Планирование опыта, Компьютерные технологии Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки в области автоматизации и управления, Современные препядствия автоматизации и управления, Проектирование систем автоматизации и управления, Умственные системы, Информационные системы управления качеством в автоматических и автоматических производствах, Прикладное программирование, Моделирование объектов и систем управления.

Учебная дисциплина Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки «Оптимальное и адаптивное управление» является предыдущей для ряда учебных дисциплин по направлению подготовки 220700 «Автоматизация технологических процессов и производств», программки подготовки «Системы автоматического управления в металлургии» и на базе познаний, умений Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки и компетенций, обретенных студентом в процессе ее освоения формируются надлежащие познания, умения и компетенции для следующих учебных дисциплин. К таким дисциплинам относятся: Способы и методы обработки сигналов и изображений, Устойчивость и безопасность Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки реакторных узлов металлургических процессов, Управление процессами электролиза в расплавленных солях в металлургии.


^ 3. Требования к результатам освоения дисциплины:

    Процесс исследования дисциплины ориентирован на формирование у выпускника последующих компетенций:

– способен к самостоятельному обучению Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки новым способам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля собственной проф деятельности (ОК- 2);

– способен проводить технические расчеты по проектам, технико-экономический и функционально-стоимостной анализ эффективности проектируемых технических средств и систем Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки автоматизации, управления, контроля диагностики, систем управления процессами актуальным циклом продукции и ее качеством (ПК-6);

– способен производить модернизацию и автоматизацию действующих и проектирование новых автоматических и автоматических производственных и технологических процессов с внедрением автоматических Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки средств и систем технологической подготовки производства (ПК-11);

– способен управлять разработкой продукции, ее созданием, контролем, испытанием, также средств и систем автоматизации, контроля, диагностики и испытаний, управления созданием, актуальным циклом продукции и ее Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки качеством, программного обеспечения, их внедрением и действенной эксплуатацией (ПК-20);


– способен проводить анализ, синтез и оптимизацию процессов автоматизации, управления созданием, актуальным циклом продукции и ее качеством на базе проблемно-ориентированных способов (ПК-38).


В итоге Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки исследования дисциплины студент должен:

    знать:

– способы поиска хороших и адаптивных решений при разработке продукции, разработке автоматических технологий и производств, средств их технического и аппаратно-программного обеспечения с учетом требований свойства, надежности Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки и цены;

– проблемно-ориентированные способы оптимизации и адаптации процессов автоматизации.

    уметь:

– использовать способы рационального и адаптивного управления при разработке продукции, разработке автоматических технологий и производств, средств их технического и аппаратно-программного обеспечения Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки.

    обладать:

– способами рационального и адаптивного управления технологическими процессами.


^ 4. Объем дисциплины и виды учебной работы

Общая трудозатратность дисциплины составляет 4 зачетные единицы.

Вид учебной работы

Всего часов

Семестры

B

^ Аудиторные занятия (всего)

51

51

В том числе:

-

-

Лекции

17

17

Практические занятия (ПЗ)

34

34

Семинары (С)







Лабораторные Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки работы (ЛР)







^ Самостоятельная работа (всего)

57

57

В том числе:

-

-

Курсовой проект (работа)







Расчетно-графические работы

36

36

Реферат

10

10

^ Другие виды самостоятельной работы

11

11

Домашнее задание

11

11

Вид промежной аттестации (зачет, экзамен)




экзамен

Общая трудозатратность час

зач. ед.

108

108

4

4


^ 5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

№ п/п

Наименование раздела Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки дисциплины

Содержание раздела

1.

Введение. Главные понятия рационального управления. Традиционные вариационные способы.

Лучшая система, наилучшее управление, лучшая линия движения, краевые условия, цель управления, аспект оптимальности, функционал. Традиционное вариационное исчисление, уравнение Эйлера, условия Лагранжа,

2.

Принцип максимума

Принцип Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки максимума Понтрягина, цель управления, условия максимума функции, ограничения на управление, трудности практического внедрения

3.

Способ динамического программирования. Аналитическое построение регуляторов

Способ динамического программирования Беллмана, принцип оптимальности, функциональное уравнение, недочеты способа. Аналитическое конструирование Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки регуляторов, недочеты способа.

4.

Рациональные стохастические системы

Наружные возмущения и помехи, среднее управление при измеряемом векторе состояний, наилучшее управление при неполной инфы о векторе состояния, структура рационального регулятора, лучший наблюдающий, рациональные стохастические дискретные системы, фильтр Калмана Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки-Бьюси.

5.

Главные понятия адаптивных систем. Структура адаптивных систем.

Понятие об адаптивных системах. Догадка о квазистационарности, идентификационный метод адаптивного управления, структура адаптивных систем, цели управления,

6.

Системы экстремального управления. Методы поиска экстремума.

Системы экстремального Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки управления, градиент функции, метод синхронного детектирования, спосо производной по времени, метод градиента, метод наискорейшего спуска.

7.

Самонастраивающиеся системы

Системы с разомкнутыми цепями самонастройки, системы с замкнутыми цепями самонастройки, системы с экстремальной самонастройкой, системы с Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки самоорганизацией, игровые системы.



^ 5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (следующими) дисциплинами

№ п/п

Наименование обеспечиваемых (следующих) дисциплин

№ № разделов данной дисциплины, нужных для исследования обеспечиваемых (следующих) дисциплин

1

2

3

4

5

6

7

1.

Способы и методы обработки сигналов и изображений

+

-

-

+

+

+

-

2.

Устойчивость и безопасность реакторных Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки узлов металлургических процессов

+

-

-

-

+

-

+

3.

Управление процессами электролиза в расплавленных солях в металлургии.

+

-

-

-

+

-

+


^ 5.3. Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Лекц.

Практ.

зан.

Лаб.

зан.

Семин

СРС

Все-го

час.

1.

Введение. Главные понятия рационального управления. Традиционные вариационные способы Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки.

3

6







8

17

2.

Принцип максимума

2

6







8

16

3.

Способ динамического программирования. Аналитическое построение регуляторов

2

6







8

16

4.

Частотные характеристики хороших систем. Рациональные стохастические системы

2

8







10

20

5.

Главные понятия адаптивных систем. Структура адаптивных систем.

2










6

8

6.

Системы экстремального управления. Методы поиска экстремума.

4

8







9

21

7.

Самонастраивающиеся системы

2










8

10

Итого:

17

34







57

108


^ 6. Лабораторный практикум

Лабораторный практикум не предусматривается


7. Практические Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки занятия (семинары)

№ п/п

№ раздела дисциплины

Тема практических занятий (семинаров)

Трудо-емкость

(час.)













1.

2,3

Среднее управление звеньями с переменными параметрами

6

2.

2

Наилучшее управление с динамическими ограничениями

6

3.

1

Вариационные способы решения задач рационального управления

6

4.

5

Наилучшее управление динамическими системами с применением нейрорегуляторов Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки на базе эталонных моделей

8

5.

6

Адаптивный способ случайного поиска

8

Итого:

34



^ 8. Примерная тема курсовых проектов (работ)

Не предусмотрены.

Примерные темы рефератов:

1. Принцип максимума Понтрягина.

2. Способ динамического программирования.

3. Применение способов рационального управления в металлургии.

4. Способы адаптивного управления в Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки металлургии.

5. Самонастраивающиеся системы в металлургии.

6. Рациональные стохастические системы.

7. Вариационные способы рационального управления.


^ 9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) основная литература

  1. Егоров, Александр Иванович. Базы теории управления : учеб. пособие для Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки вузов / А.И. Егоров. – М.: Физматлит, 2007. – 504 с.

  2. Пантелеев А.В. Способы оптимизации в примерах и задачках: Учеб. пособие / А.В. Пантелеев, Т.А. Летова. 2-е изд., исправл. – М.: Высш. шк., 2005. – 544 с.

  3. Сивохин А.В Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки. Решение задач рационального управления с внедрением математической системы MATLAB и пакета имитационного моделирования SIMULINK. Лабораторный практикум по основам теории управления./ А.В. Сивохин, Б.К. Мещеряков – Пенза: Изд-во Пенз Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки. гос. ун-та, 2006 – 120 с.

  4. Тюкин И.Ю. Адаптация в нелинейных динамических системах / И.Ю. Тюкин., В.А. Терехов. – М.: ЛКИ, 2008. – 384 с

  5. Юревич Е. И. Теория автоматического управления. – СПб.: БXВ-Петербург, 2007. – 560с.



б) дополнительная литература

  1. Александров А.Г Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки. Рациональные и адаптивные системы: Учеб. пособие для вузов по спец. «Автоматика и упр. в техн. системах». М.: Высш.шк., 1989. – 263 с.

  2. Бесекерский В.А. Теория систем автоматического управления / В.А Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки. Бесекерский, Е.П. Попов. – Изд. 4-е, перераб. и доп. – СПб, Изд-во «Профессия», 2003. – 752 с.

  3. Кетков Ю. Л. MATLAB 6.х.: Программирование численных способов./ Ю. Л. Кетков, А. Ю. Кетков, М. Шульц – СПб.: БХВ – Петербург, 2004. – 672с Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки.


в) программное обеспечение:

1. Windows XP/7/8.

2. Microsoft Office.

3. Программный пакет MATLAB.


Занятия по дисциплине проводятся в специально оборудованных аудиториях и с применением индивидуальных компов.

Компьютерный класс – ауд. 6502. В компьютерном классе установлено 12 компов Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки, лазерный принтер. На стенках вывешены приятные пособия с основными программками по особым дисциплинам. В классе проводятся занятия в согласовании с расписанием, также производятся курсовые и дипломные проекты по направлению подготовки 220700 «Автоматизация технологических процессов Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки и производств», программки подготовки «Системы автоматического управления в металлургии». В классе сразу могут заниматься до 18 человек, из их 12 человек конкретно за компьютерами.


^ 11. Методические советы по организации исследования дисциплины:

Для удачного исследования дисциплины Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки студент должен посещать все занятия. Лекции читаются с внедрением интерактивных средств обучения, практические работы производятся на компьютерах. В случае появления непонимания материала, студент может пользоваться методическими пособиями, как по лекционному материалу Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки, так и по практическим занятиям, также посещать консультации педагогов.

Задания студент делает без помощи других на практических упражнениях либо дома. Последующее задание выдается только после защиты предшествующего. С целью промежной проверки познаний Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки проводится контрольная работа. Студенты, пропускающие занятия, получают дополнительные домашние задания и пишут реферат.


Разработчик:

Горный институт




Помощник

каф. АТПП




П.А. Петров

(место работы)





(занимаемая должность)





(инициалы, фамилия)


Специалисты:













Горный институт




зав. каф.АТПП




А.А. Кульчицкий

(место работы Программа учебной дисциплины «Оптимальное и адаптивное управление» Направление подготовки)




(занимаемая должность)




(инициалы, фамилия)
















(место работы)




(занимаемая должность)




(инициалы, фамилия)




programma-uchebnogo-kursa-iskusstvo-izucheniya-cheloveka-metodologiya-teoriya-praktika.html
programma-uchebnogo-kursa-po-napravleniyu-podgotovki-bakalavrov-030500-62-yurisprudenciya-stranica-6.html
programma-uchebnogo-kursa-problemi-rassledovaniya-prestuplenij.html