Вибіркова дисципліна
Оптимальні та адаптивні системи управління
Обсяг освітнього компонента:
• у кредитах ЄКТС — 4.5.
Кількість аудиторних занять:
Лекційних занять - 15, лабораторних занять 7.
Самостійна робота:
91 годин.
Семестровий контроль:
Залік.
Освітню компоненту забезпечує:
Викладач:
Анотація:
Анотація навчальної дисципліни
Мета вивчення дисципліни: Метою вивчення навчальної дисципліни “Оптимальні та адаптивні системи управління” є вивчення принципів створення систем оптимального та адаптивного керування, алгоритмів їх функціонування, методів оптимізації функції та функціоналів.
Практичне значення та використання отриманих знань: отримані знання та навички дозволять студентам брати участь у розробці програмного забезпечення для систем управління в різних галузях промисловості, зокрема в автоматизації виробничих процесів, робототехніці, енергетиці та транспорті. Вміння працювати з сучасним програмним забезпеченням САПР, розуміння структур КІСУ дозволять створювати ефективні та безпечні рішення для управління складними технологічними процесами, що є критично важливими для сучасних високотехнологічних підприємств.
Тематика та види навчальних занять
Для денної форми здобуття освіти
Лекційні заняття
Лекція 1. «Вступ. Основні поняття та положення в теорії оптимальних і адаптивних САК.».
Лекція 2. «Модальні методи синтезу оптимальних регуляторів».
Лекція 3. «Модальні методи синтезу оптимальних регуляторів».
Лекція 4. «Критерії оптимізації.».
Лекція 5. «Критерії оптимізації.».
Лекція 6. «Методи динамічного програмування».
Лекція 7. «Методи динамічного програмування».
Лекція 8. «Принцип максимуму».
Лекція 9. «Синтез оптимальних за швидкодією САК».
Лекція 10. «Синтез оптимальних за швидкодією САК».
Лекція 11. «Системи екстремального керування».
Лекція 12. «Системи екстремального керування».
Лекція 13. «Пошукові адаптивні САК».
Лекція 14. «Безпошукові адаптивні САК».
Лекція 15. «Методи синтезу блоку адаптації.».
Лабораторні роботи
Лабораторна робота №1. «Задачі оптимізації функціоналів. Рівняння Ейлера-Лагранжа».
Мета заняття: одержання практичних навичок пошуку екстремуму функціоналу заданого виду та перевірка одержаних результатів з використанням MatLab.
Лабораторна робота № 2. «Задачі на умовний екстремум функціоналів.»
Мета заняття: одержання практичних навичок пошуку умовного екстремуму функціоналу заданого виду та перевірка одержаних результатів з використанням MatLab
Лабораторна робота № 3. Точний розв’язок задач варіаційного числення для двомірних задач.
Мета заняття: одержання практичних навичок пошуку екстремуму функціоналу заданого виду
Лабораторна робота №4. «Точний розв’язок задач оптимального керування»
Мета заняття: одержання практичних навичок розв’язання задач оптимального управління
Лабораторна робота №5. «Розв’язок логістичних задач»
Мета заняття: одержання практичних навичок розв’язання задач оптимального управління
Лабораторна робота №6. «Синтез оптимальних за швидкодією систем»
Мета заняття: одержання практичних навичок розв’язання задач оптимального пуску промислового устаткування
Лабораторна робота №7. «Рух тіла змінної маси»
Мета заняття: одержання практичних навичок в реалізації числових методів розв’язання варіаційних задач обраною мовою програмування
Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.
Індивідуальна робота
Не передбачено
Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання
Для денної форми здобуття освіти
Поточний контроль полягає у виконанні двох модульних контрольних робіт. Модульні контрольні роботи складаються з теоретичної частини та проводяться у формі письмового опитування. Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи становить 50 балів.
Підсумковий контроль – залік. Залік усний. Максимальна оцінка, яку може отримати студент – 100 балів.
Компетентності:
К1. Здатність застосовувати методи моделювання та оптимізації для дослідження та підвищення ефективності систем і процесів керування складними технологічними та організаційно-технічними об’єктами.
К2. Здатність розробляти теоретичні моделі (в тому числі фізичні, математичні, структурні тощо), які дозволяють досліджувати якість продукції, що випускається, виробничих та технологічних процесів, засобів і систем автоматизації, контролю, діагностики, випробовувань та управління якістю продукції; проводити аналіз, синтез та оптимізацію процесів автоматизації, управління виробництвом, «життєвим» циклом продукції та її якістю на основі проблемно-орієнтованих методів.
Результати навчання:
РН1. Застосовувати сучасні підходи і методи моделювання та оптимізації для дослідження та створення ефективних систем автоматизації складними технологічними та організаційно-технічними об’єктами.
РН2. Розробляти комп’ютерно-інтегровані системи управління складними технологічними та організаційно-технічними об’єктами, застосовуючи системний підхід із врахуванням нетехнічних складових оцінки об’єктів автоматизації.
РН3. Застосовувати методи аналізу, синтезу та оптимізації кіберфізичних виробництв, систем автоматизації управління виробництвом, життєвим циклом продукції та її якістю.
▪ 2024 рік