Математичні методи оптимізації та системи оптимального керування

Код модуля: 
 

 

Тип модуля: 
обов’язковий

 

Семестр: 
Десятий, одинадцятий

 

Обсяг модуля: 
загальна кількість годин — 225 (кредитів ЄКТС — 7,5) аудиторні години — 56 (лекції — 20, лабор. — 18,  практ. — 18)

 

Лектори: 
доцент, к.т.н. Зачепа Ю.В.

 

Результати навчання: 

Знати:

  • місце і роль методів оптимізації в підвищенні ефективності сучасного господарства;
  • змістовні та формалізовані постановки задач оптимізації;
  • теоретичні основи й алгоритми розв’язування задач варіаційного числення, оптимального керування;
  • методи синтезу безперервних та дискретних оптимальних регуляторів систем керування;
  • принципи побудови систем екстремального, адаптивного керування, методи пошуку екстремуму;

Вміти:

  • здійснювати математичну постановку задач оптимізації: визначати необхідні набори вхідних сигналів та керованих змінних, складати математичну модель об’єкта керування, визначати обмеження на змінні стану та керування, задавати цільову функцію у вигляді інтегральних критеріїв якості;
  • складати алгоритми і програми для розв’язування задач оптимізації на персональних комп’ютерах (ПК), складати набори тестових даних для настроювання і оптимізації алгоритму керування;
  • працювати з пакетами прикладних програм, що реалізують методи оптимізації на ПК.

 

Спосіб навчання (аудиторне, дистанційне навчання): 
аудиторне

 

Необхідні обов’язкові попередні та супутні модулі: 
«Теорія автоматичного керування», «Теорія електропривода», «Вища математика», «Силова промислова техніка»

 

Зміст навчального модуля: 

  • Основні положення теорії оптимального керування.
  • Методи розв’язання варіаційних задач оптимального керування.
  • Аналітичне конструювання регуляторів.
  • Структурно-алгоритмічний синтез систем оптимального керування на основі принципу симетрії.
  • Ситеми оптимального керування, стійкі при необмеженому збільшенні коефіцієнта підсилення.
  • Адаптація й адаптивне регулювання.
  • Системи екстремального керування.
  • Системи керування зі спостерігачами стану.

 

Рекомендована література: 

  1. Власов К.П. Специальный курс по теории автоматического управления (учебное пособие) – Харьков: ХПИ, 1974. – 198с.
  2. Романенко В.Д., Игнатенко Б.В. Адаптивное управление технологическими процессами на базе микро-ЭВМ: Учеб. Пособие. – К.: Выща школа, 1990. – 334с.
  3. Воронов А.А. Основы теории автоматического управления. Часть ІІІ. Оптимальные, многосвязные и адаптивные системы – Ленинград.: Энергия, 1970. – 365с.
  4. Ротач В.Я. Расчет динамических промышленных автоматических систем регулирования.- М.: Энергия, 1973. – 440с.
  5. Волгин Л. Н. Оптимальное дискретное управление динамическими системами/Под редакцией Крутько П. Д. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-издат. лит., 1986
  6. Банди Б. Методы оптимизации. Вводный курс: Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1988. – 128с.
  7. Эйкхофф П. Основы идентификации систем управления: Пер. с англ.-М.: Мир, 1975. – 683с.
  8. Эйкхофф П. Основы идентификации систем управления: Пер. с англ.-М.: Мир, 1975. – 683с.
  9. Кулаков Г.Т. Инженерные экспресс-методы расчета промышленных систем регулирования: Справочное пособие.- Мн.: Выш. шк., 1984. – 192с.
  10. Дьяконов В. Matlab: учебный курс. - СПб.: Питер, 2001. – 560 с.
  11. Дьяконов В., Круглов В. Математические пакеты расширения Matlab. Специальный справочник. - СПб.: Питер, 2001. – 480 с.
  12. Под ред. Дж. Моудера, С. Элмаграби. Исследование операций в 2-х томах. Том 1: Методологические основы и математические методы. – М.: Мир, 1981. –
    224 с.
  13. Под ред. Дж. Моудера, С. Элмаграби. Исследование операций в 2-х томах. Том 2: Модели и применения. – М.: Мир, 1981. – 245 с.
  14. Под общей ред. д.т.н. Садового А.В. Системы оптимального управления прецизионными электроприводами. – К.: ИСИМО, 1996. – 287 с.
  15. Цирлин А.М., Балакирев В.С., Дудников Е.Г. Вариационные методы оптимизации управляемых объектов. – М.: Энергия, 1997. – 183 с.
  16. Алексеев В.М., Тихомиров В.М., Фомин С.В. Оптимальное управление. – М.: Наука, 1979. – 212 с.

 

Форми та методи навчання: 
лекції, лабораторні роботи, практичні заняття, контрольна робота, курсова робота самостійна робота.

 

Методи і критерії оцінювання: 

  • Поточний контроль (80%): опитування на лекціях, лабораторних та практичних заняттях, захист лабораторних та практичних робіт, комплекти тестових завдань для проведення поточного контролю, реферати.
  • Підсумковий контроль (20%): контрольні заходи (іспит).
  • Курсова робота (100%).

 

Мова навчання: 
українська