Программа и методические указания итогового междисциплинарного экзамена по специальности 220201. 65 «Управление и информатика в технических системах»

Введение…………………………………………………………………….	4
1. Общие положения………………………………………………………..	5
2. Рекомендации по методике ответа студента на экзаменационные вопросы по итоговому междисциплинарному экзамену………………...
	8
3. Краткое содержание вопросов итогового междисциплинарного экзамена……………………………………………………………………..
	11
3.1. Теория автоматического управления…………………………………	11
3.2. Идентификация и диагностика систем	13
3.3. Синтез систем с распределенными параметрами……………………	15
Список рекомендуемой литературы………………………………………	18

Введение

• 
  определение целей проектирования, критериев эффективности, ограничений применимости;
  
• 
  системный анализ объекта проектирования, предметной области, их взаимосвязей;
  
• 
  выбор исходных данных для проектирования;
  
• 
  разработка обобщенных вариантов решения проблемы, анализ этих вариантов, прогнозирование последствий, нахождение компромиссных решений в условиях многокритериальности и неопределенности, а также планирование реализации проекта;
  
• 
  оценка надежности и качества функционирования объекта проектирования;
  
• 
  расчет обеспечения условий безопасной жизнедеятельности;
  
• 
  расчет экономической эффективности;
  
• 
  разработка, согласование и выпуск всех видов проектной документации.
  

• 
  технология разработки объектов профессиональной деятельности.
  

• 
  организация взаимодействия коллективов разработчика и заказчика, принятие управленческих решений в условиях различных мнений;
  
• 
  нахождение компромисса между различными требованиями (стоимости, качества, сроков исполнения) как при долгосрочном, так и при краткосрочном планировании, нахождение оптимальных решений;
  
• 
  оценка производственных и непроизводственных затрат на обеспечение качества объекта проектирования;
  
• 
  организация контроля качества входной информации.
  

• 
  разработка и исследование теоретических и экспериментальных моделей технических объектов;
  
• 
  разработка и исследование методик анализа, синтеза, оптимизации и прогнозирования качества процессов функционирования объектов (систем).
  

• 
  организация внедрения объекта проектирования в опытную эксплуатацию;
  
• 
  организация внедрения объекта проектирования в промышленную эксплуатацию.
  

2. Рекомендации по методике ответа студента на экзаменационные вопросы по итоговому междисциплинарному экзамену

1. 
   Понятие о системах управления.
   

2. 
   Принципы построения систем управления.
   

3. 
   Понятие о цели регулирования.
   

4. 
   ^ Математические модели объектов и систем.
   

5. 
   ^ Пример системы управления с сосредоточенными параметрами.
   

6. 
   Пример распределенных систем управления.
   

7. 
   Параметры переходных процессов.
   

8. 
   Устойчивость систем.
   

9. 
   Понятие характеристических уравнений.
   

10. 
    Критерии устойчивости.
    

11. 
    Критерии устойчивости Михайлова.
    

12. 
    Примеры использования критерия устойчивости Михайлова.
    

13. 
    Структурное представление систем управления.
    

14. 
    Критерий устойчивости Найквиста.
    

15. 
    Примеры анализа устойчивости с помощью критерия устойчивости Найк­виста.
    

16. 
    ^ Критерий устойчивости Попова.
    

17. 
    Статическая точность замкнутых систем.
    

18. 
    ^ Синтез статических законов управления.
    

19. 
    ^ Синтез интегральных законов управления.
    

20. 
    ^ Элементарные звенья и блоки.
    

21. 
    Идентификация передаточной функции регулятора.
    

22. 
    Техническая реализация систем управления.
    

23. 
    Представление распределенного объекта в виде многомерного.
    

24. 
    Методы синтеза многомерных систем.
    

25. 
    ^ Экспериментальное определение частотных характеристик.
    

26. 
    Нелинейные системы автоматического управления.
    

1. 
   Основные понятия об идентификации и моделировании.
   

2. 
   ^ Модели, типы моделей и их использование.
   

3. 
   ^ Идентификация как метод построения моделей.
   

4. 
   Классификация идентификации.
   

5. 
   Задача идентификации.
   

6. 
   ^ Критерии идентификации.
   

7. 
   ^ Математический аппарат теории идентификации.
   

8. 
   Основные подходы к построению алгоритмов идентификации.
   

9. 
   Идентификация структуры модели.
   

10. 
    Модель динамики резистивной печи.
    

11. 
    Методы упрощения моделей.
    

12. 
    Декомпозиция.
    

13. 
    Линеаризация.
    

14. 
    Адекватность модели и объекта.
    

15. 
    Характеристика проблем и методов моделирования объектов. Характери­стика проблем моделирования. Методы моделирования. Имитацион­ное и полунатурное моделирование.
    
16. 
    ^ Этапы и принципы моделирования объектов и систем на ЭВМ.
    

17. 
    ^ Моделирующий алгоритм.
    

18. 
    Особенности фиксации и обработки результатов моделирования. Уста­новка целесообразного порядка фиксации и накапливания результатов модели­рования. Оценка математического ожидания и корреляционной функции.
    
19. 
    ^ Постановка задачи и описание проблемы идентификации объектов.
    

20. 
    Идентификация динамических объектов на основе технологий нейрон­ных сетей.
    

21. 
    Основные задачи технической диагностики.
    

22. 
    Задачи диагноза, техническое состояние объекта.
    

23. 
    ^ Системы диагноза технического состояния.
    

24. 
    Математические модели объектов диагноза.
    

25. 
    Идентификация статики линейного детерминированного объекта. Специ­фика идентификации линейной функции.
    
26. 
    ^ Идентификация статики нелинейного детерминированного объекта.
    

1. 
   Особенности СРП.
   

2. 
   Методы решение уравнений в частных производных.
   

3. 
   Линейные модели распределенных объектов.
   

4. 
   ^ Описание распределенных объектов дифференциальными уравнениями.
   

5. 
   ^ Описание распределенных объектов на основе импульсных переходных функций.
   

6. 
   ^ Модальное представление распределенных объектов.
   

7. 
   ^ Представление распределенных объектов в частотной области.
   

8. 
   Пространственно–инвариантные системы.
   

9. 
   ^ Экспериментальное определение частотных характеристик нагреватель­ной камеры.
   

10. 
    ^ Пространственно-неинвариантные системы
    

11. 
    Устойчивость систем с распределенными параметрами.
    

12. 
    ^ Анализ устойчивости по дисперсионным соотношениям
    

13. 
    ^ Особенности применения критерия Найквиста к пространственно-инвари­антным системам.
    

14. 
    ^ Критерий устойчивости Найквиста для пространственно-инвариантных систем со скалярным входным воздействием.
    

15. 
    ^ Распределенные звенья и блоки.
    

16. 
    ^ Пространственно-усилительное звено.
    

17. 
    Пространственно-дифференциирующее звено.
    

18. 
    Пространственное пропорционально-интегрирующее звено.
    

19. 
    Распределенный высокоточный регулятор (РВР).
    

20. 
    ^ Техническая реализация распределенных звеньев
    

21. 
    ^ Распределенный регулятор прямого действия.
    

22. 
    Упрощенная математическая модель распределенного регулятора пря­мого действия.
    

23. 
    Частотный метод синтеза регуляторов для систем с распределенными па­раметрами.
    

24. 
    ^ Синтез распределенных систем управления с векторным входным воздей­ствием.
    

25. 
    ^ Общие замечания к синтезу систем, не принадлежащих к классу простран­ственно-инвариантных.
    

26. 
    ^ Синтез системы управления камерой по вытяжке световодов.
    

1. 
   Алексеев А.А., Имаев Д.Х., Кузьмин Н.Н., «Теория управления», СПб, 1999 г. 435 с.учебник для ВУЗов.
   
2. 
   Ляпунов А.М. Общая задача устойчивости движения. Собр. Сичинений. Т.2. М.:Изд-во АН СССР, 1956.
   
3. 
   Першин И.М. Анализ и синтез систем с распределенными параметрами. Пятигорск: РИА КМВ. 2007 – 244 с.
   
4. 
   Теория автоматического управления / Под ред. В.Б. Яковлева. М.: Высш. Школа, 2003.
   
5. 
   Теория автоматического управления / Под ред. А.А. Воронова. Ч.1. М.: Высш. Школа, 1986.
   
6. 
   Теория автоматического управления / Под ред. А.А. Воронова. Ч.2. М.: Высш. Школа, 1986.
   

1. 
   Барбашин Е.А. Функции Ляпунова. М.: Наука, 1970.
   
2. 
   Владимиров В.С. Уравнения математической физики. – М.: Наука, 1981.
   
3. 
   Владимиров В.С. Уравнения математической физики. – М.: Наука, 1981.
   
4. 
   Ватсон Г.Н. Теория Бесселевых функций. Часть первая. М., 1949 г. 797 стр. с илл.
   
5. 
   Захаров В.К., Лыпарь Ю.И. «Электронные устройства автоматики и телемеханики».Л. Электроатомиздат 1984 г.
   
6. 
   Кошляков Н.С., Глинер Э.Б., Смирнов М.М. Уравнения в частных производных математической физики. – М.: Наука, 1970.
   
7. 
   Лыков А.В. Теория теплопроводности. – М.: Высшая школа. – 1967. – 599 с.
   
8. 
   Положий Г.Н. Уравнения математической физики. М.: Высшая школа, 1964.- 559 с.
   
9. 
   Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления т. II: Учеб. для втузов. В 2-х т. Т. П: - М.: Интеграл-Пресс, 2000. – 544 с.
   
10. 
    Понтрягин Л.С., Болтянский В.Г., Гемкрелидзе Р.В., Мищенко Е.Ф. Математическая теория оптимальных процессов. М.: Физматгиз, 1961.
    
11. 
    Янке Е., Эмде Ф., Лёш Ф. Специальные функции (формулы, графики, таблицы) М., 1964 г. 344 стр. с илл.