Автоматическое управление в технических системах

2026/2027

Учебный год

RUS

Обучение ведется на русском языке

6

Кредиты

Кто читает:

Департамент электронной инженерии

Статус:

Курс обязательный

Когда читается:

1-й курс, 2, 3 модуль

Программа дисциплины

Аннотация

Курс «Автоматическое управление в технических системах» предназначен для магистров 1 курса. Цель — сформировать умение получать модели динамики из физики, приводить их к стандартному представлению в пространстве состояний x ̇=Ax+Bu,  y=Cx и на этой основе решать задачи анализа, синтеза управления, наблюдения, SDRE, дифференциальных игр и ориентации ЛА. Описания моделей будут вестись в пространстве состояний. Передаточные функции, частотные характеристики в программу не входят.

Цель освоения дисциплины

• Цель курса «Автоматическое управление в технических системах» — сформировать у магистрантов 1‑го курса комплекс компетенций для моделирования и управления техническими системами в пространстве состояний: научить выводить динамические модели на основе физических законов, приводить их к стандартному виду 𝑥 ˙ = 𝐴 𝑥 + 𝐵 𝑢 x ˙ =Ax+Bu, 𝑦 = 𝐶 𝑥 y=Cx и применять этот аппарат для решения прикладных задач — от анализа свойств системы до синтеза регуляторов, построения наблюдателей, применения методов SDRE и решения задач мультиагентного управления и ориентации летательных аппаратов.

Планируемые результаты обучения

• вывода уравнения движения через формализм Лагранжа II рода;
• уметь выбирать координаты вектора состояния и записывать x ̇=f(x,u);
• линеаризовать систему около рабочей точки и получать матрицы (A,B,C);
• моделировать динамику в Python/Simulink;
• проверять управляемость, наблюдаемость и устойчивость
• настраивать ПИД и синтезировать линейный квадратичный регулятор;
• строить наблюдатели и простые фильтры;
• применять SDC/SDRE к нелинейным объектам;
• работать с кватернионами и фильтрами ориентации ИНС;
• решать избранные задачи дифференциальных игр в задачах мультиагентного управления.

Содержание учебной дисциплины

• L1
• L2
• L7
• L6
• L8
• L9
• L5
• L10
• L3
• L4

Элементы контроля

• Домашние задания
• Экзамен

Промежуточная аттестация

• 2026/2027 3rd module
  0.5 * Домашние задания + 0.5 * Экзамен

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Математическая теория конструирования систем управления : учебник для вузов, Афанасьев, В. Н., 2003
• Оптимальные системы управления. Аналитическое конструирование : учеб. пособие, Афанасьев, В. Н., 2007

Рекомендуемая дополнительная литература

• Оптимальное управление, Атанс, М., 1968

Авторы

• Манохин Александр Иванович