Рабочая программа дисциплины Основы идентификации технических объектов управления (Наименование дисциплины)

Вид материала

Рабочая программа

Содержание 1. Цели освоения дисциплины 2.Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата 3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины (модуля) «Основы идентификации и диагностики 4. Структура и содержание дисциплины «Основы идентификации и диагностики». 4.1. Разделы дисциплины и виды занятий Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра) 5. Образовательные технологии 7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля) «Основы идентификации и диагностики». 8. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля) «Основы идентификации и диагностики».

Подобный материал:

• Рабочая программа дисциплины Основы теории управления (Наименование дисциплины), 164.42kb.
• Рабочая программа дисциплины Основы конструирования систем управления (Наименование, 142.46kb.
• Рабочая программа по учебной дисциплине Основы электронной коммерции, оэк наименование, 744.36kb.
• Рабочая программа дисциплины (модуля) «основы государственного управления», 472.86kb.
• Рабочая программа дисциплины сд. 07. 02. «Основы технологического развития производства», 199.77kb.
• Рабочая программа дисциплины «Медицинская и ветеринарная микробиология» Направление, 391.12kb.
• Рабочая учебная программа дисциплины для студентов (Syllabus) Наименование дисциплины, 190.86kb.
• Рабочая программа дисциплины «химический анализ объектов окружающей среды» Направление, 311.39kb.
• Рабочая программа дисциплины Программирование и основы алгоритмизации (Наименование, 175.45kb.
• Рабочая программа дисциплины Программирование и основы алгоритмизации (Наименование, 216.94kb.

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ В Г. ТАГАНРОГЕ

(ТТИ Южного федерального университета)

Факультет автоматики и вычислительной техники


УТВЕРЖДАЮ


Декан ФАВТ ______________ Ю.М.Вишняков


"_____"__________________2011 г.


Рабочая программа дисциплины


Основы идентификации технических объектов управления

(Наименование дисциплины)


Направление подготовки

220400.62 «Управление в технических системах»


Профиль подготовки


Управление и информатика в технических системах


Квалификация (степень) выпускника

Бакалавр


Форма обучения


Очная

(очная, очно-заочная и др.)


г. Таганрог

2011

1. Цели освоения дисциплины

Целями освоения дисциплины «Основы идентификации и диагностики» являются:

- получение навыков проведения экспериментов с целью получения математических моделей процессов и объектов автоматизации и управления;

- обучение проведению функциональной диагностики и технического контроля средств и систем автоматизации и управления

- освоение принципов получения математических моделей систем управления;

- изучение экспериментальных и аналитических методов идентификации;

- изучение способов оценки адекватности моделей;

- изучение методов технической диагностики систем управления.


2.Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата


Дисциплина «Основы идентификации и диагностики» относится к дисциплинам по выбору профессионального цикла ООП.

Для успешного обучения студенту понадобится знания в области таких дисциплин как: «Высшая математика», «Основы информатики», «Математические основы теории систем».

Для успешного освоения данной дисциплины обучающийся должен:

- знать основные понятия и методы математического анализа и линейной алгебры;

- уметь применять математические методы и физические законы для решения практических задач;

- владеть методами решения дифференциальных и алгебраических уравнений;

- уметь использовать стандартные пакеты прикладных программ для решения практических задач.


Полученные в результате изучения освоения данной дисциплины знания будут использованы при изучении курсов «Локальные системы управления» и «Теория автоматического управления», а так же написании выпускной квалификационной работы.


3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины (модуля) «Основы идентификации и диагностики».

В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать способность и готовность:

- анализировать технологический процесс как объект управления (ПК-10);

- осуществлять проверку технического состояния оборудования, производить его профилактический контроль и ремонт заменой модулей (ПК-30).


4. Структура и содержание дисциплины «Основы идентификации и диагностики».

Общая трудоемкость дисциплины составляет __4__ зачетных единиц __144__ часов.

Вид учебной работы	Всего часов
Общая трудоемкость дисциплины	144/4 ЗЕТ
Аудиторные занятия	32
- лекции	16
- практические занятия	-
- лабораторные работы	16
- другие виды аудиторных занятий	-
Самостоятельная работа	62
Курсовой проект (работа)	-
Контроль самостоятельной работы	18
Аттестация	32 Экзамен (7 семестр)

4.1. Разделы дисциплины и виды занятий

№ п/п	Раздел Дисциплины	Семестр	Неделя семестра	Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)					Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра) Форма промежуточной аттестации (по семестрам)
				Лек.	Лаб.	Пр.	СРС	КСР
1	Понятие об идентификации. Причины необходимости создания новых моделей. Характеристики объектов и процессов, которые надо учитывать при создании моделей. Приемы упрощения моделей.	7	1	1	-	-	2	1	Собеседование.
2	Этапы построения моделей.	7	2-3	2	-	-	4	1	Собеседование.
3	Метод наименьших квадратов в одномерном и многомерном случаях.	7	4-5	2	4	-	9	2	Собеседование, контроль выполнения лабораторных работ.
4	Рекуррентный, взвешенный и прочие разновидности МНК.	7	6	1	-	-	2	1	Собеседование.
5	Идентификация объекта управления методом регрессионного анализа.	7	7-8	2	-	-	14	4	Собеседование, индивидуальная домашняя работа.
6	Получение модели по частотным характеристикам объекта.	7	9	1	-	-	2	1	Собеседование.
7	Параметрическая идентификация типовых динамических звеньев по переходной характеристике объекта.	7	10-11	2	4	-	9	2	Собеседование, контроль выполнения лабораторных работ.
8	Метод кратных корней.	7	12-13	2	4	-	9	2	Собеседование, контроль выполнения лабораторных работ.
9	Метод площадей.	7	14-16	3	4	-	11	4	Собеседование, контроль выполнения лабораторных работ, дискуссионный форум по проблемно-ориентированной тематике, сформулированной студентом.
ИТОГО				16	16	-	62	18

5. Образовательные технологии


В рамках курса «Основы идентификации и диагностики», основными формами образовательных технологий являются лекционные и лабораторные занятия.

Лекционные занятия проводятся в тесном контакте с аудиторией, чтобы обеспечить лучшее понимание материала, приводится большое число примеров использования методов идентификации и диагностики при разработке и эксплуатации современных систем управления.

При выполнении лабораторных работ, студенты знакомятся с современными математическими пакетами, применяемыми для анализа и синтеза САУ.

Кроме того, в ходе самостоятельной работы, учащиеся пишут реферат по теме связанной с изучаемым материалом. При его подготовке студенты учатся, как работать с литературой, так и искать информацию с помощью Интернета.


6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов


Список контрольных вопросов:


1. Понятие идентификации. Причины необходимости создания новых моделей.

2. Характеристики объектов и процессов, которые надо учитывать при создании моделей. Приемы упрощения моделей.

3. Этапы построения моделей. Определение цели получения модели. Определение ограничений и условий, учитываемых при построении моделей.

4. Этапы построения моделей. Выбор подхода к решению задачи получения модели. Определение класса модели.

5. Классификация методов идентификации.

6. Метод наименьших квадратов в одномерном случае.

7. Метод наименьших квадратов в многомерном случае.

8. Рекуррентный метод наименьших квадратов.

9. Взвешенный МНК и другие разновидности МНК.

10. Получение модели по частотным характеристикам.

11. Идентификация параметров инерционного звена по переходной характеристике.

12. Идентификация параметров инерционного звена с запаздыванием по переходной характеристике.

13. Идентификация параметров колебательного звена по переходной характеристике.

14. Определение параметров апериодического звена 2-го порядка по переходной характеристике. Метод отрезков T_a и T_b.

15. Определение параметров апериодического звена 2-го порядка по переходной характеристике. Метод отрезков T_b и T_c.

16. Идентификация по апериодической переходной характеристике с точкой перегиба параметров инерционного звена с запаздыванием.

17. Метод кратных корней.

18. Метод площадей. Преобразование кривой разгона к расчетной форме.

19. Метод площадей. Определение параметров модели по площадям.

20. Метод площадей. Определение площадей по переходной кривой.

21. Метод площадей. Вычисление моментов численными методами.

22. Метод площадей. Определение порядка передаточной функции.


Темы рефератов:

1. Теория математического планирования эксперимента. Достоинства и недостатки.
   
2. Регрессионный анализ. Сфера применения.
   
3. Корреляционный анализ. Содержание и сфера применения.
   
4. Идентификация объектов управления с помощью регрессионного анализа.
   
5. Идентификация объектов управления с помощью корреляционного анализа.
   
6. Законы распределения вероятностей случайной величины.
   
7. Характеристики случайной величины.
   
8. Проверка адекватности математической модели, полученной методом регрессионного анализа по критерию Фишера и Стьюдента.
   
9. Связь авто- и взаимокорреляционной функций со спектральной плотностью.
   
10. Метод наименьших квадратов при идентификации объектов методом регрессионного анализа.
    

Для самостоятельной работы студенты получают электронную версию конспекта лекций.


7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля) «Основы идентификации и диагностики».

а) основная литература:

1. Алексеев А. А., Кораблев Ю. А., Шестопалов М. Ю. Идентификация и диагностика систем. М.: Академия, 2009 г. 352 с.

2. Дианов В.Н. Диагностика и надежность автоматических систем М.: МГИУ ,2004


б) дополнительная литература:


1. Цыпкин Я. З. Основы информационной теории идентификации. М.: Наука, ГРФМЛ, 1984. 320 с.

2. Льюнг Л. Идентификация систем. Теория для пользователя. М.: Наука, ГРФМЛ, 1991. 432 с.

3. Эндрю П. Сейдж, Джеймс Л. Мелса. Идентификация систем управления. М: Наука 1974г. 248с.

4. Современные методы идентификации систем. Под ред. П. Эйкгоффа. М.: Мир, 1983. 400 с.

5. Кузовков Н.Т., Карабанов В.А., Салычев О.С. Непрерывные и дискретные системы управления и методы идентификации. М.: Машиностроение, 1978.

6. Штейнберг Ш. Е. Идентификация в системах управления М. : Энергоатомиздат, 1987. - 80 с.

7. Кетков Ю. MATLAB: программирование, численные методы. - СПб. : БХВ-Петербург, 2005. - 737 с.


в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы

1. MATLAB 7;

2. Mathcad;

3. Scilab.


8. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля) «Основы идентификации и диагностики».

Лабораторные работы «Метод наименьших квадратов в одномерном и многомерном случаях», «Параметрическая идентификация типовых динамических звеньев по переходной характеристике объекта», «Метод кратных корней», «Метод площадей» выполняются на компьютерах лабораторий кафедры с помощью необходимых математических пакетов (MATLAB, Mathcad, Scilab).


Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению подготовки 220400.62 «Управление в технических системах» по профилю «Управление и информатика в технических системах».


Автор ____________________________ Василенко С.В.


Зав. кафедрой _____________________ Финаев В.И.


Программа одобрена на заседании УМК ФАВТ от 20.01.2011 года, протокол № 1.