Идентификация систем управления

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
П е р м с к и й национальный исследовательский
политехнический университет
1ПНИПУ1
Электротехнический факультет
Кафедра микропроцессорных средств автоматизации
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
-р техн. наук,/проф.
Ш
Н. В. Лобов
2015 г.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ
«ИДЕНТИФИКАЦИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ»
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
Программа магистратуры:
академическая
Направление:
15.04.04 Автоматизация технологических процессов и производств
Профиль программы магистратуры:
Интегрированные системы управления произ­
водством
Квалификация выпускника:
магистр
Выпускающая кафедра:
микропроцессорных средств автоматизации
Форма обучения:
очная
Курс:
2
Семестр (-ы): 4
Трудоёмкость:
Кредитов по рабочему учебному плану:
Часов по рабочему учебному плану:
2 3Е
72 ч
Виды контроля:
Экзамен:
Зачёт:
семестр
4
Курсовой проект:
Курсовая работа:
Пермь
2015
семестр
Учебно-методический комплекс дисциплины «Идентификация систем управле­
ния» разработан на основании:
• федерального государственного образовательного стандарта высшего образования, ут­
верждённого приказом Министерства образования и науки Российской Федерации «21» но­
ября 2014 г. номер приказа «1484» по направлению подготовки 15.04.04 Автоматизация тех­
нологических процессов и производств (уровень магистратуры);
• компетентностной модели выпускника по направлению подготовки 15.04.04 Автомати­
зация технологических процессов и производств (уровень магистратуры), профилю про­
граммы магистратуры «Интегрированные системы управления производством», утверждён­
ной « 2? »
LUjC»~f
201 Гг.;
• базового учебного плана очной формы обучения по направлению подготовки 15.04.04
Автоматизация технологических процессов и производств (уровень магистратуры), профилю
программы магистратуры «Интегрированные системы управления производством», утвер­
ждённого « cj » и ice Л
201 Ст.
Рабочая программа согласована с рабочими программами дисциплин: «Философские
проблемы науки и техники», «Математическое моделирование», «Планирование экспери­
мента-1», «Программирование компьютерной графики», «Технологии визуализации инфор­
мации», «Теория решения изобретательских задач», «Имитационное моделирование», «Ин­
формационные системы управления качеством в автоматизированных и автоматических
производствах 1», «Информационные системы управления качеством в автоматизированных
и автоматических производствах 2», «Интеллектуальные системы 1», «Интеллектуальные
системы 2», «Интегрированная логистическая поддержка продукции на этапах жизненного
цикла 1», «Интегрированная логистическая поддержка продукции на этапах жизненного
цикла 2». «Статистические методы интеллектуального анализа данных», «Современные про­
блемы науки и производства в области автоматизации и управления», «Реинжиниринг»,
«Базы и банки данных 1», «Базы и банки данных 2», «Распределенные компьютерные ин­
формационно-управляющие системы», «Разработка программной документации онлайнресурсов», «Проектирование единого информационного пространства виртуальных предпри­
ятий», «Облачные вычисления», «Геоинформационные системы», «Медиа-системы», «Элек­
тронная коммерция и электронное правительство», Научно-исследовательская (преддиплом­
ная) практика, участвующих в формировании компетенций совместно с данной дисципли­
ной.
Разработчики:
Рецензент
канд. техн. наук, доц.
(учёная степень, звание)
д-р. техн. наук, проф.
(учёная степень, звание)
S?#Z~jy~?
(подпись)
/
/<—
Н. В. Андриевская
(инициалы, фамилия)
/ ? ^ / ^ ^
С В . Бочкарев
(подпись)
(инициалы, фамилия)
Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры микропроцес­
сорных средств автоматизации « {7 »
11лОи^х.
201 Г~г., протокол № Л£
Заведующий кафедрой
микропроцессорных средств автоматизации
канд. техн. наук, доц.
^7^~<7т\~
А.Б. Петроченков
Рабочая программа одобрена учебно-методической комиссией электротехнического
факультета « ^/^»
^?&
201 -Pr., протокол № J>/* .
Председатель учебно-методической комиссии
электротехнического факультета
канд. техн. наук, доц.
Начальник управления образовательных
программ, канд. техн. наук, доц.
^ / У 7 *—-^7
/ h^f
А.Л. Гольдштейн
Д.С. Репецкий
АННОТАЦИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
1.1. Цель дисциплины - расширение и углубление знаний математики и
теории автоматического управления для решения задач структурной и парамет­
рической идентификации, приобретения навыков использования методик и ап­
паратно-программных средств моделирования, идентификации и технического
диагностирования динамических систем управления.
В процессе изучения дисциплины студенг осваивает следующие компетенции:
• способность к абстрактному мышлению, анализу, синтезу (ОК-1);
•
способность разрабатывать теоретические модели, позволяющие ис­
следовать качество выпускаемой продукции, производственных и технологиче­
ских процессов, средств и систем автоматизации, контроля, диагностики, испы­
таний и управления, проводить анализ, синтез и оптимизацию процессов авто­
матизации, управления производством, жизненным циклом продукции и ее ка­
чеством на основе проблемно-ориентированных методов (ГОС-15);
•
способность проводить математическое моделирование процессов,
оборудования, средств и систем автоматизации, контроля, диагностики, испы­
таний и управления с использованием современных технологий научных ис­
следований, разрабатывать алгоритмическое и программное обеспечение
средств и систем автоматизации и управления (ПК-16),
1.2. Задачи учебной дисциплины:
• Изучение основных методов структурной и параметрической иден­
тификации, планирования эксперимента и оценивания адекватности идентифи­
кационных моделей.
•
Формирование умений систематизировать информацию об объектах
управления, осуществлять выбор наилучшего метода и модели идентифика­
ции, постановку эксперимента и оценивать адекватность моделей
• Формирование навыков расчета и исследования идентификацион­
ных моделей; использования типовых программных средств и методик модели­
рования и идентификации объектов управления.
1.3. Предметом освоения дисциплины являются следующие объекты:
• основные принципы создания современных систем автоматического
управления;
• математические методы описания систем автоматического управления;
• основные подходы к решению задачи идентификации;
• основные подходы к решению задачи структурной идентификации;
* основные методы параметрической идентификации;
• способы оценивания адекватности расчетных моделей исходным объек­
там;
• основные методы одновременного оценивания параметров и состояния;
* способы применения методов идентификации в адаптивных системах,
1.4. Место дисциплины в структуре профессиональной подготовки
выпускников.
Дисциплина «Идентификация систем управления » относится к вариатив­
ной части дисциплин блока 1 и является дисциплиной по выбору при освоении
ОПОП по направлению: 15.04.04 «Автоматизация технологических процессов и
производств», по профилю «Интегрированные системы управления производ­
ством».
В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать сле­
дующие результаты освоения:
Знать:
•
постановку задачи идентификации;
•
математические методы описания систем автоматического управле­
•
•
•
•
•
•
ния;
методы решения структурной идентификации;
методы идентификации с использованием тестовых сигналов;
методы линейного регрессионного анализа;
методы идентификации динамических систем управления;
методы решения задачи идентификации нелинейных систем;
основные подходы к совместному оцениванию состояния и парамет­
ров систем;
•
основные программно-аппаратные средства идентификации систем
управления;
•
основные принципы исследования идентификационных моделей;
•
методы постановки эксперимента в задачах идентификации;
•
методы оценивания адекватности моделей.
Уметь:
•
систематизировать информацию о состоянии объекта управления;
•
выявлять основные значимые параметры объектов и систем управле­
ния:
•
решать задачу структурной идентификации динамических систем;
•
применять методы линейного регрессионного анализа для идентифи­
кации динамических систем;
•
осуществлять выбор наилучшего метода и модели идентификации;
решать задачу совместного оценивания параметров и состояния;
осуществлять выбор программно-аппаратных средств для идентифи­
кации и анализа систем управления;
оценивать адекватность моделей систем управления;
осуществлять постановку эксперимента и обработку эксперименталь­
ных данных.
Владеть:
навыками формализации процессов в объектах и системах управления;
навыками построения моделей идентификации объектов и систем
управления;
•
навыками исследования идентификационных моделей
1.5 Содержание дисциплины
Основные подходы к решению задачи идентификации. Идентификация
объектов и систем управления. Исследование идентификационных моделей
объектов и систем управления.