• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта
Магистратура 2023/2024

Современные методы теории управления

Направление: 01.04.02. Прикладная математика и информатика
Когда читается: 1-й курс, 3, 4 модуль
Формат изучения: без онлайн-курса
Охват аудитории: для своего кампуса
Прогр. обучения: Системный анализ и математические технологии
Язык: русский
Кредиты: 6
Контактные часы: 50

Программа дисциплины

Аннотация

Процесс освоения дисциплины включает в себя следующие задачи: освоение основных понятий теории оптимального управления и методов постановки задач оптимального управления; овладение классическим аппаратом вариационного исчисления в применении к синтезу оптимального управления в отсутствии ограничений на управляющие воздействия; проработка принципа максимума (минимума) Л.С. Понтрягина; применение метода динамического программирования Р. Беллмана; овладение методами проверки наблюдаемости; применение полученных навыков для построения оптимальных по различным критериям систем. В результате освоения дисциплины студенты научатся: формулировать задачи оптимального управления объектами различной природы; применять подходящие методы синтеза оптимальных систем управления; синтезировать оптимальные системы управления различными способами. Настоящая дисциплина относится к циклу специальных дисциплин из математического и естественнонаучного направления, обеспечивающих подготовку магистра.
Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины

  • Формирование устойчивых знаний по теории математического конструирования непрерывных и дискретных систем управления, развития умений применения аналитических методов для исследования разнообразных задач оптимального управления.
  • Усвоение изучаемого материала из математического анализа, алгебры, теории случайных процессов, теории систем.
Планируемые результаты обучения

Планируемые результаты обучения

  • Иметь представление об основных видах математических моделей систем управления
  • Иметь представление об общих принципах синтеза оптимальных систем управления
  • Иметь представление о требованиях, предъявляемых к системам управления
  • Иметь представление о современных пакетах компьютерной математики
  • Знать методы формирования задачи оптимального управления разнообразными системами (объекты физического мира, экономические, биолого-медицинские)
  • Знать методы синтеза оптимальных систем управления
  • Знать методы математического моделирования синтезированных оптимальных систем с использованием современных компьютерных программ
  • Уметь формализовать задачи синтеза систем управления с использованием современного математического аппарата
  • Уметь выбирать среду для моделирования конкретных задач управления
  • Владеть навыками синтеза оптимального управления с использованием компьютерных средств
  • Уметь работать в среде MATLAB и пакетов расширения среды MATLAB - Control System Toolbox и Simulink для моделирования и синтеза систем управления
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • Динамические системы и их структурные свойства.
  • Необходимые условия в задачах конструирования программных движений.
  • Принцип максимума Л.С. Понтрягина.
  • Достаточные условия в задачах конструирования программных движений.
  • Динамическое программирование.
  • Оптимальное управление линейными объектами.
  • Дифференциальные игры.
Элементы контроля

Элементы контроля

  • неблокирующий Домашнее задание
  • неблокирующий Контрольная работа № 1
  • неблокирующий Контрольная работа № 2
  • неблокирующий Экзамен
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • 2023/2024 4th module
    0.2 * Домашнее задание + 0.25 * Контрольная работа № 1 + 0.25 * Контрольная работа № 2 + 0.3 * Экзамен
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

  • Аналитическое конструирование непрерывных систем управления : учебное пособие, Афанасьев, В. Н., 2005
  • Математическая теория конструирования систем управления : учебник для вузов, Афанасьев, В. Н., 2003
  • Математическая теория управления непрерывными динамическими системами, Афанасьев, В. Н., 2020

Рекомендуемая дополнительная литература

  • Динамическое программирование и уравнения в частных производных, Беллман, Р., 1974
  • Математическая теория оптимальных процессов, Понтрягин, Л. С., 1969
  • Оптимальное управление : учеб. пособие для вузов, Алексеев, В. М., 1979
  • Справочник по теории автоматического управления, Александров, А. Г., 1987
  • Теория линейных систем. Метод пространства состояний, Заде, Л., 1970
  • Устойчивость, управляемость, наблюдаемость, Воронов, А. А., 1979