Geum.ru

Программа вступительного экзамена в докторантуру по специальности 6D071800 -"Электроэнергетика " Перечень дисциплин вступительного экзамена по специальности

Вид материалаПрограмма

Содержание


Программа вступительного экзамена в докторантуру
Вступительного экзамена в докторантуру по специальности
2. Наблюдаемость, идентифицируемость, управляемость, адаптируемость
3. Устойчивость процессов в пространстве состояний. Методы теории абсолютной устойчивости
4. Методы и алгоритмы оценивания динамических процессов
5. Методы и алгоритмы идентификации динамических систем
6. Критерии оптимизации управления
7. Некоторые общие методы теории оптимального управления
8. Алгоритмы оптимального управления
9. Оптимизация динамических систем со случайной структурой
10. Алгоритмы адаптивных систем автоматического управления
11. Метод рекуррентных целевых неравенств в адаптивном управлении
12. Системы экстремального регулирования
13. Методы и алгоритмы оценивания в корреляционно-экстремальных системах
14. Методы теории чувствительности
15. Поисковые методы автоматизации проектирования
16. Автоматизация проектирования систем автоматического управления
1. Задачи синтеза и анализа динамических систем. История развития и назначение специализированных пакетов прикладных программ дл
2. Принципы решения задач анализа и синтеза систем автоматического управления методами имитационного моделирования на ПЭВМ в сре
3. Функциональные возможности специализированных ППП, предназначенных для исследования динамических систем на ПЭВМ методами имит
...
Полное содержание
Подобный материал:


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН


КАРАГАНДИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ



УТВЕРЖДАЮ

РЕКТОР КарГТУ,


АКАДЕМИК НАН РК

А.М. ГАЗАЛИЕВ

"______"_________20___г.



ПРОГРАММА И ЗАДАНИЯ

ВСТУПИТЕЛЬНОГО ЭКЗАМЕНА В ДОКТОРАНТУРУ ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ


6D071800 -"Электроэнергетика"


Кафедра автоматизации

производственных процессов


Составители:

проф., д.т.н. Брейдо И.В.

проф., д.т.н. Фешин Б.Н.


ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ЭКЗАМЕНА В ДОКТОРАНТУРУ

ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ


6D071800 -"Электроэнергетика"


Перечень дисциплин вступительного экзамена

по специальности – Электроэнергетика


№ пп
Наименование дисциплины
Кол-во вопросов
Страницы


Современная теория автоматического управления
75
6, 7, 8


Программные средства и технологии моделирования
25
9,10


Интегрированные технологии электроэнергетики
34
11, 12


Оборудование электротехнических комплексов
54
13


Экзамен проводится в письменной форме. Экзаменационный билет содержит 4 вопроса, по одному из 4-х дисциплин.


Оценки вступительного экзамена по специальности


Оценки
Процент правильных ответов

отлично
90  100

хорошо
75  89

удовлетворительно
50  74

неудовлетворительно
0  49


Программа вступительного экзамена по дисциплине

" Современная теория автоматического управления "


Содержание
Трудоемкость по теме, в часах
  1. Методы описания объектов управления в координатах пространства состояний

10
  1. Наблюдаемость, идентифицируемость, управляемость, адаптируемость
10
  1. Устойчивость процессов в пространстве состояний. Методы теории абсолютной устойчивости

10
  1. Методы и алгоритмы оценивания динамических процессов
10
  1. Методы и алгоритмы идентификации динамических систем
10
  1. Критерии оптимизации управления

10
  1. Некоторые общие методы теории оптимального управления
10
  1. Алгоритмы оптимального управления

15
  1. Оптимизация динамических систем со случайной структурой
15
  1. Алгоритмы адаптивных систем автоматического управления
15
  1. Метод рекуррентных целевых неравенств в адаптивном управлении
10
  1. Системы экстремального регулирования

15
  1. Методы и алгоритмы оценивания в корреляционно-экстремальных системах

10
  1. Методы теории чувствительности

10
  1. Поисковые методы автоматизации проектирования
10
  1. Автоматизация проектирования систем автоматического управления
10




180


Программа вступительного экзамена по дисциплине

" Программные средства и технологии моделирования "

Содержание
Трудоемкость по теме, в часах
  1. Задачи синтеза и анализа динамических систем.
10
  1. Принципы решения задач анализа и синтеза систем автоматического управления методами имитационного моделирования на ПЭВМ в среде специализированных ППП

10
  1. Функциональные возможности специализированных ППП, предназначенных для исследования динамических систем на ПЭВМ методами имитационного моделирования

10
  1. Пакет прикладных программ MATLAB — система символьного имитационного моделирования в среде ОС Windows
10

Пакет прикладных программ MATLAB, подсистема Simulink — моделирования динамических систем в среде ОС Windows
10
  1. Пакет прикладных программ MATCAD — система символьной математики в математических расчетах динамических систем ОС Windows
10

Значение программ схемотехнического моделирования в учебном процессе. Разновидности программ, их достоинства и недостатки. История развития программы, ее версии, их достоинства и недостатки. Алгоритмы и методы моделирования.
10

Перспективы использования программных средств для имитационного моделирования в интегрированных системах управления технологическими процессами и производством

10
  1. Классификация математических моделей. Основные понятия и определения.
10

Особенности технологических процессов как объектов моделирования

10

Аналитические методы построения математических моделей технологических систем

10

Методы получения и формы представления математических моделей динамических систем

10

Понятия о методах идентификации систем
10

Алгоритмические и программные средства для моделирования динамических систем

10
  1. Имитационное моделирование технологических процессов и АСУ ТП

10




150

Программа вступительного экзамена по дисциплине

"Интегрированные технологии электроэнергетики"


Содержание
Трудоёмкость по теме, в часах
  1. Концепция интегрированных технологий создания систем электроэнергетики

15
  1. Комплектные электроприводы постоянного тока

20
  1. Комплектные электроприводы переменного тока

20
  1. Электромеханические и электротехнические комплексы как компоненты интегрированных систем автоматизации

20
  1. Алгоритмы управления объектно-ориентированными промышленными контроллерами
20
  1. Цифровые коммуникации в управлении электроэнергетическими объектами

20
  1. Системная интеграция в электроэнергетике
20




135


Программа вступительного экзамена по дисциплине

" Оборудование электротехнических комплексов "


Содержание
Трудоемкость по теме, в часах
  1. Исторический обзор, современное состояние и перспективы развития КЭП.

15
  1. Назначение и классификация составных частей КЭП и требования, предъявляемые к ним

15
  1. Силовая коммутационная аппаратура

15
  1. Управляемые силовые преобразователи электрической энергии как элементы КЭП

20
  1. Электромеханические преобразователи энергии
20
  1. Системы авторегулирования

20
  1. Классификация и общая характеристика датчиков в электроприводе

20
  1. Аппаратура цепей защиты и сигнализации

15




135


ЗАДАНИЯ

ВСТУПИТЕЛЬНОГО ЭКЗАМЕНА В ДОКТОРАНТУРУ ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ

6D071800 -"Электроэнергетика"


Современная теория автоматического управления


1. Методы описания объектов управления в координатах пространства состояний
  • Понятие пространства состояний.
  • Методы получения математических моделей процессов и систем в координатах пространства состояний.
  • Структурные представления систем, описываемых в пространстве состояний.


2. Наблюдаемость, идентифицируемость, управляемость, адаптируемость
  • Наблюдаемость.
  • Идентифицируемость.
  • Управляемость.
  • Адаптируемость.


3. Устойчивость процессов в пространстве состояний. Методы теории абсолютной устойчивости
  • Понятия устойчивости в пространстве состояний.
  • Критерии устойчивости движения "в большом".
  • Критерии устойчивости движения "в малом".
  • Статизм и астатизм систем в пространстве состояний.
  • Инвариантность в теории регулирования.
  • Методы теории абсолютной устойчивости.


4. Методы и алгоритмы оценивания динамических процессов
  • Классификация задач оценивания.
  • Некоторые общие положения прикладной теории оценивания непрерывных процессов.
  • Алгоритм оценивания непрерывных процессов.
  • Математическое описание дискретных процессов.
  • Алгоритмы оценивания дискретных по времени процессов.
  • Непрерывные алгоритмы оценивания полей.


5. Методы и алгоритмы идентификации динамических систем
  • Общая классификация задач идентификации.
  • Классические методы непараметрической идентификации линейных динамических систем.
  • Прямые методы параметрической идентификации.
  • Беспоисковые алгоритмы идентификации с адаптивной моделью.
  • Поисковые алгоритмы идентификации с адаптивной моделью.
  • Алгоритмы идентификации, основанные на теории оценивания процессов.
  • Рекуррентные алгоритмы идентификации при коррелированных шумах.
  • Оптимальные совместные оценивание и параметрическая идентификация в дискретных линейных системах.


6. Критерии оптимизации управления
  • Однокритериальная и многокритериальная оптимизация. Методология выбора минимизируемого функционала.
  • Развернутые формы функционалов для оптимизации непрерывных детерминированных процессов.
  • Развернутые формы функционалов для оптимизации непрерывных детерминированных процессов с дискретным временем.
  • Функционалы для оптимизации управления стохастическими процессами.


7. Некоторые общие методы теории оптимального управления
  • Классическое вариационное исчисление и современные задачи оптимизации динамических систем.
  • Принцип максимума.


8. Алгоритмы оптимального управления
  • Классификация алгоритмов оптимального автоматического управления.
  • Синтез законов управления непрерывными детерминированными процессами при классических формах функционалов.
  • Синтез законов управления детерминированными процессами с дискретным временем при классических формах функционалов.
  • Синтез законов управления стохастическими процессами при функционалах классического типа.
  • Решение задачи минимизации критерия обобщенной работы в общем виде.
  • Синтез законов оптимального и субоптимального нелинейных управлений на стадии проектирования систем при функционалах обобщенной работы.
  • Синтез законов управления линейными процессами при функционале обобщенной работы (метод АКОР).
  • Оптимальные управления, синтезируемые в процессе функционирования системы в реальном времени (совмещенный синтез).
  • Алгоритмы модельного управления


9. Оптимизация динамических систем со случайной структурой
  • Основные определения.
  • Уравнения систем со случайной структурой.
  • Оптимальная фильтрация процессов случайной структуры.
  • Управление в системах со случайной структурой.


10. Алгоритмы адаптивных систем автоматического управления
  • Классификация адаптивных систем автоматического управления.
  • Адаптивные оптимальные САУ с полной моделью управляемых процессов.
  • Адаптивные субоптимальные САУ с упрощенными моделями управляемых процессов.
  • Беспоисковые системы прямого адаптивного управления.
  • Беспоисковые адаптивные системы с неявной эталонной моделью.
  • Беспоисковые адаптивные системы с линейным оцениванием на основе эталонной модели.


11. Метод рекуррентных целевых неравенств в адаптивном управлении
  • Формальное описание адаптивной системы.
  • Описание метода рекуррентных целевых неравенств.
  • Основные конечно сходящиеся алгоритмы решения бесконечной системы рекуррентных неравенств.
  • Адаптивное субоптимальное управление минимально-фазовым объектом.
  • Адаптивные системы с эталонной моделью.
  • Адаптивная стабилизация неминимально-фазового объекта и адаптивное модальное управление.
  • Адаптивное управление нелинейными статическими объектами.


12. Системы экстремального регулирования
  • Общие понятия.
  • Влияние дрейфа на устойчивость.
  • Переходные процессы и периодические движения.
  • Улучшение качества работы.


13. Методы и алгоритмы оценивания в корреляционно-экстремальных системах
  • Классификация корреляционно-экстремальных систем.
  • Методы и алгоритмы оценивания в корреляционно-экстремальных системах.


14. Методы теории чувствительности
  • Модели чувствительности непрерывных и разрывных систем.
  • Чувствительность решений краевых задач.
  • Функции и коэффициенты чувствительности не временных характеристик и показателей оптимальности систем управления.
  • Инварианты чувствительности.
  • Прикладные задачи теории чувствительности.


15. Поисковые методы автоматизации проектирования
  • Постановка задачи автоматизации процесса проектирования САУ.
  • Структура поискового алгоритма оптимизации.
  • Алгоритм локального параметрического поиска.
  • Учет ограничений в процессах случайного поиска.
  • Глобальный поиск.
  • Оптимизация в обстановке случайных помех.
  • Структурная оптимизация.


16. Автоматизация проектирования систем автоматического управления
  • Принципы автоматизации проектирования систем автоматического управления.
  • Способы построения систем автоматизированного проектирования.


Всего 16 разделов, в которых 75 вопросов. В экзаменационный билет включается 1 (один) раздел с указанием 1 (одного) вопроса.


Программные средства и технологии моделирования


1. Задачи синтеза и анализа динамических систем. История развития и назначение специализированных пакетов прикладных программ для моделирования динамических систем
  • Свойства и характеристики агрегатов, установок и технологических процессов как объектов автоматического управления и контроля.
  • Принципы построения систем автоматического управления и контроля.
  • Критерии и функционалы качества работы систем автоматического контроля и управления.
  • Основные понятия о математических моделях и моделировании динамических объектов.
  • Постановка задач синтеза и анализа динамических систем.


2. Принципы решения задач анализа и синтеза систем автоматического управления методами имитационного моделирования на ПЭВМ в среде специализированных ППП
  • Технология исследования динамических систем методами имитационного моделирования.
  • Численные методы решения дифференциальных и интегральных уравнений.
  • Численные методы решения систем алгебраических и трансцендентных уравнений.
  • Численные методы оптимизации.
  • Методы планирования факторных экспериментов.
  • Специальные методы моделирования динамических систем на ЭВМ.


3. Функциональные возможности специализированных ППП, предназначенных для исследования динамических систем на ПЭВМ методами имитационного моделирования
  • ППП MATLAB.
  • ППП MATCAD.


4. Пакет прикладных программ MATLAB — система символьного имитационного моделирования в среде ОС Windows


5. Пакет прикладных программ MATLAB, подсистема Simulink — моделирования динамических систем в среде ОС Windows


6. Пакет прикладных программ MATCAD — система символьной математики в математических расчетах динамических систем ОС Windows

7. Перспективы использования программных средств для имитационного моделирования в интегрированных системах управления технологическими процессами и производством


8. Значение программ схемотехнического моделирования в учебном процессе. Разновидности программ, их достоинства и недостатки. История развития программы, ее версии, их достоинства и недостатки. Алгоритмы и методы моделирования.


9. Классификация математических моделей. Основные понятия и определения.


10. Особенности технологических процессов как объектов моделирования

11. Аналитические методы построения математических моделей технологических систем


12. Методы получения и формы представления математических моделей динамических систем

13. Понятия об методах идентификации систем


14. Алгоритмические и программные средства для моделирования динамических систем


15. Имитационное моделирование технологических процессов и АСУ ТП


Всего 15 разделов, в которых 25 вопросов. В экзаменационный билет включается 1 (один) раздел с указанием 1 (одного) вопроса.


Интегрированные технологии электроэнергетики


1. Концепция интегрированных технологий создания систем электроэнергетики

2. Комплектные электроприводы постоянного тока
  • Преобразование электрической энергии.
  • Электромеханические преобразователи.
  • Механические преобразователи.
  • Управляющие устройства.
  • Информационные устройства.
  • Устройства сопряжения


3. Комплектные электроприводы переменного тока
  • Преобразование электрической энергии.
  • Электромеханические преобразователи.
  • Механические преобразователи.
  • Управляющие устройства.
  • Информационные устройства.
  • Устройства сопряжения


4. Электромеханические и электротехнические комплексы как компоненты интегрированных систем автоматизации
  • Принципы построения и структура электромеханических и электротехнических комплексов.
  • Управление двигателем механизмов с использованием типовых технических средств.
  • Электроприводы и системы управления типовым оборудованием.
  • Автоматизированные технологические комплексы.
  • Электротехнические комплексы электроэнергетических объектов.


5. Алгоритмы управления объектно-ориентированными промышленными контроллерами
  • Структуры управления.
  • Непрерывные и дискретные регуляторы, релейное управление.
  • Основные принципы разработки структур управления.
  • Управляющие структуры, основанные на ПИД-регуляторах.
  • Обобщенный линейный дискретный регулятор.


6. Цифровые коммуникации в управлении электроэнергетическими объектами
  • Информация и коммуникации.
  • Модель процесса коммуникации.
  • Коммуникации в управлении техническими процессами.
  • Иерархическая структура технических процессов.
  • Протоколы автоматизированных электроэнергетических объектов


7. Системная интеграция в электроэнергетике
  • Интеграция систем электроэнергетики
  • Уровни интеграции.
  • Выбор уровня интеграции.


Всего 7 разделов, в которых 34 вопроса. В экзаменационный билет 1 (один) раздел с указанием 1 (одного) вопроса. Разделы 15 фактически является и вопросом.


Оборудование электротехнических комплексов (ОЭК)

  1. Исторический обзор, современное состояние и перспективы развития ОЭК
  2. Назначение и классификация составных частей ОЭК и требования, предъявляемые к ним
  3. Силовая коммутационная аппаратура
  4. Управляемые силовые преобразователи электрической энергии как элементы ОЭК
  5. Электромеханические преобразователи энергии
  6. Системы авторегулирования
  7. Классификация и общая характеристика датчиков в электроприводе
  8. Аппаратура цепей защиты и сигнализации


Примечание.

1. В темах 3, 5, 6, 8 рассматриваются вопросы:
  • назначение;
  • принцип действия;
  • функциональное назначение;
  • конструктивное исполнение;
  • функциональные и структурные схемы;
  • статические характеристики;
  • динамические характеристики;
  • энергопотребление;
  • информационные характеристики;
  • интерфейс с устройствами входа и выхода;
  • надежность;
  • ремонтопригодность;
  • стоимость.


Всего 8 разделов, в которых 54 вопроса. В экзаменационный билет включается 1 (один) раздел с указанием 1 (одного) вопроса (с учетом Примечания).


Рассмотрено на заседании кафедры АПП


Протокол № 20 от " 24 " 06 2010г.


Зав. кафедрой АПП__________И.В.Брейдо