Моделювання об'єктів керування
Спеціальність: Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології
Код дисципліни: 6.151.00.O.024
Кількість кредитів: 4.00
Кафедра: Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології
Лектор: Онисик Стефан Богданович,старший викладач
Семестр: 4 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Формування та розвиток компетентностей:
загальних:
здатність розв’язувати складні спеціалізовані задачі та практичні проблеми, що характеризуються комплексністю та невизначеністю умов, під час професійної діяльності у галузі автоматизації або у процесі навчання, що передбачає застосування теорій та методів галузі;
здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.
фахових:
здатність виконувати аналіз об’єктів автоматизації на основі знань про процеси, що в них відбуваються та застосовувати методи теорії автоматичного керування для дослідження, аналізу та синтезу систем автоматичного керування
здатність застосовувати методи системного аналізу, математичного моделювання, ідентифікації та числові методи для розроблення математичних моделей окремих елементів та систем автоматизації в цілому, для аналізу якості їх функціонування із використанням новітніх комп’ютерних технологій.
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання:
1) знання і розуміння наукових і математичних принципів, що лежать в основі моделювання об'єктів систем автоматизації та комп'ютерно-інтегрованих технологій;
2) здатність продемонструвати знання методів побудови та дослідження математичних моделей об’єктів та систем керування ними.
У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі програмні результати навчання:
- розуміння суті процесів, що відбуваються в об’єктах автоматизації (за галузями діяльності) та вміння аналізувати і обґрунтовувати вибір структури, алгоритмів та схем керування ними на основі результатів дослідження їхніх властивостей.
-вміння застосовувати методи системного аналізу, моделювання, ідентифікації та числові методи для розроблення математичних та імітаційних моделей окремих елементів та систем автоматизації із застосуванням новітніх комп’ютерних технологій.
- вміння застосувати спеціалізоване програмне забезпечення для розв'язування типових інженерних задач у галузі автоматизації, зокрема, математичного моделювання, автоматизованого проектування, керування базами даних, методів комп’ютерної графіки.
Методи навчання і викладання
Лекції – репродуктивні та проблемно-пошукові методи.
Практичні заняття - частково-пошуковий метод. Лабораторні роботи – дослідницький метод.
Самостійна робота – репродуктивний та дослідницький методи.
Методи оцінювання рівня досягнення результатів навчання
Поточний та екзаменаційний контроль.
Поточний контроль –за оцінками виконання лабораторних робіт, усного опитування та активності.
Екзаменаційний контроль – за результатами письмової та усної складових.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Пререквізити:
- Вища математика ч.1, 2, 3;
- Комп'ютерні технології та програмування;
- Фізика ч.1, 2;
- Числові методи в задачах автоматизації.
Короткий зміст навчальної програми: Зміст навчальної дисципліни охоплює методи та засоби побудови математичних моделей об’єктів керування та їх дослідження. Методологія моделювання ілюструється на чисельних прикладах об’єктів різної фізичної природи. Підбір матеріалу визначається ступенем його доступності для студентів інженерного профілю навчання, знайомих з основами сучасного математичного апарату (в тому числі сучасних комп'ютерних програмних засобів моделювання), але які не мають достатнього досвіду для його застосування.
Опис: Матеріал дисципліни подається за темами:
1. Основи методології моделювання. Розглядається сутність основних понять методу моделювання та його застосування;
2. Методи побудови математичних моделей об’єктів. Розглядаються методи та приклади побудови моделей інерційних об’єктів, межі їх застосування та методи оцінки відповідності моделі об’єктові;
3. Класифікація систем, їхні властивості та форми подання. Розглядається поділ математичних моделей об’єктів (систем) на групи (класи) з однаковими характерними властивостями, які абстраговані від фізичного походження, будови об’єктів та процесів, які в них перебігають. Віднесення системи до певного класу дає можливість застосування методів та засоби їх дослідження, вже розроблені для цього класу систем;
4. Класичні методи дослідження систем. Розглядаються методи визначення реакції об'єктів на довільні відомі дії на них. Особлива увага надається аналітичним методам дослідження лінійних систем та дослідження нелінійних систем шляхом лінеаризації;
5. Основи частотного аналізу систем. Розглядаються сутність та застосування методології дослідження систем на підставі реакції систем на періодичні дії на них. Незалежною змінною в частотному аналізі систем є не час, а частота коливань вхідного сигналу. Частотні характеристики відображають те, як система перетворює гармонічний вхідний сигнал у гармонічний вихідний сигнал в залежності від частоти вхідного сигналу в усталеному процесі коливань на виході із системи.
Методи та критерії оцінювання: Рівень знань здобувача вищої освіти здійснюється за результатами екзаменаційного та поточного контролю.
На екзаменаційний контроль виносяться теоретичні питання та завдання, що потребують вміння застосування отриманих знань для визначення властивостей та характеристик динамічних систем.
Поточний контроль здійснюється методом фронтального контролю знань під час лекційних і практичних занять та за якістю виконання лабораторних робіт
Критерії оцінювання результатів навчання: Порядок та критерії виставляння балів та оцінок.
Результати навчання оцінюють за сумою балів екзаменаційного та поточного контролю межах 100 балів.
Критерій оцінювання екзаменаційного контролю - сума балів письмової та усної складової в межах 70 балів..
Загальна оцінка письмової складової є сумою оцінок за виконання усіх завдань екзаменаційного білету. Повнота та якість виконаних завдань оцінюється в межах 65 балів.
Кількість балів за усну складову екзамену встановлюють в межах 5 балів за правильністю відповідей на додаткові питання, які стосуються завдань білета.
Кількість балів за поточний контроль становить 30 балів.
Із них:
- 20 балів за якістю виконання лабораторних робіт;
- 10 балів за результатами поточного контролю.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Онисик С.Б. Моделювання об’єктів керування: навч. посібник/C. Онисик – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2019. -288 с.
2. Пістун Є.П., Стасюк І.Д. Основи автоматики та автоматизації: навчальний посібник. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2014. – 336 с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).
Моделювання об'єктів керування (курсова робота)
Спеціальність: Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології
Код дисципліни: 6.151.00.O.028
Кількість кредитів: 2.00
Кафедра: Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології
Лектор: Онисик Стефан Богданович,старший викладач
Семестр: 4 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Формування та розвиток компетентностей:
загальних:
здатність розв’язувати складні спеціалізовані задачі та практичні проблеми, що характеризуються комплексністю та невизначеністю умов, під час професійної діяльності у галузі автоматизації або у процесі навчання, що передбачає застосування теорій та методів галузі;
здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.
фахових:
здатність виконувати аналіз об’єктів автоматизації на основі знань про процеси, що в них відбуваються та застосовувати методи теорії автоматичного керування для дослідження, аналізу та синтезу систем автоматичного керування
здатність застосовувати методи системного аналізу, математичного моделювання, ідентифікації та числові методи для розроблення математичних моделей окремих елементів та систем автоматизації в цілому, для аналізу якості їх функціонування із використанням новітніх комп’ютерних технологій.
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання:
1) знання і розуміння наукових і математичних принципів, що лежать в основі моделювання об'єктів систем автоматизації та комп'ютерно-інтегрованих технологій;
2) здатність продемонструвати знання методів побудови та дослідження математичних моделей об’єктів та систем керування ними.
У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі програмні результати навчання:
- розуміння суті процесів, що відбуваються в об’єктах автоматизації (за галузями діяльності) та вміння аналізувати і обґрунтовувати вибір структури, алгоритмів та схем керування ними на основі результатів дослідження їхніх властивостей.
-вміння застосовувати методи системного аналізу, моделювання, ідентифікації та числові методи для розроблення математичних та імітаційних моделей окремих елементів та систем автоматизації із застосуванням новітніх комп’ютерних технологій.
- вміння застосувати спеціалізоване програмне забезпечення для розв'язування типових інженерних задач у галузі автоматизації, зокрема, математичного моделювання, автоматизованого проектування, керування базами даних, методів комп’ютерної графіки.
Методи навчання і викладання
Лекції – репродуктивні та проблемно-пошукові методи.
Практичні заняття - частково-пошуковий метод. Лабораторні роботи – дослідницький метод.
Самостійна робота – репродуктивний та дослідницький методи.
Методи оцінювання рівня досягнення результатів навчання
Поточний та екзаменаційний контроль.
Поточний контроль –за оцінками виконання лабораторних робіт, усного опитування та активності.
Екзаменаційний контроль – за результатами письмової та усної складових.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Пререквізити:
- Вища математика ч.1, 2, 3;
- Комп'ютерні технології та програмування;
- Фізика ч.1, 2;
- Числові методи в задачах автоматизації.
Короткий зміст навчальної програми: Зміст навчальної дисципліни охоплює методи та засоби побудови математичних моделей об’єктів керування та їх дослідження. Методологія моделювання ілюструється на чисельних прикладах об’єктів різної фізичної природи. Підбір матеріалу визначається ступенем його доступності для студентів інженерного профілю навчання, знайомих з основами сучасного математичного апарату (в тому числі сучасних комп'ютерних програмних засобів моделювання), але які не мають достатнього досвіду для його застосування.
Опис: Матеріал дисципліни подається за темами:
1. Основи методології моделювання. Розглядається сутність основних понять методу моделювання та його застосування;
2. Методи побудови математичних моделей об’єктів. Розглядаються методи та приклади побудови моделей інерційних об’єктів, межі їх застосування та методи оцінки відповідності моделі об’єктові;
3. Класифікація систем, їхні властивості та форми подання. Розглядається поділ математичних моделей об’єктів (систем) на групи (класи) з однаковими характерними властивостями, які абстраговані від фізичного походження, будови об’єктів та процесів, які в них перебігають. Віднесення системи до певного класу дає можливість застосування методів та засоби їх дослідження, вже розроблені для цього класу систем;
4. Класичні методи дослідження систем. Розглядаються методи визначення реакції об'єктів на довільні відомі дії на них. Особлива увага надається аналітичним методам дослідження лінійних систем та дослідження нелінійних систем шляхом лінеаризації;
5. Основи частотного аналізу систем. Розглядаються сутність та застосування методології дослідження систем на підставі реакції систем на періодичні дії на них. Незалежною змінною в частотному аналізі систем є не час, а частота коливань вхідного сигналу. Частотні характеристики відображають те, як система перетворює гармонічний вхідний сигнал у гармонічний вихідний сигнал в залежності від частоти вхідного сигналу в усталеному процесі коливань на виході із системи.
Методи та критерії оцінювання: Рівень знань здобувача вищої освіти здійснюється за результатами екзаменаційного та поточного контролю.
На екзаменаційний контроль виносяться теоретичні питання та завдання, що потребують вміння застосування отриманих знань для визначення властивостей та характеристик динамічних систем.
Поточний контроль здійснюється методом фронтального контролю знань під час лекційних і практичних занять та за якістю виконання лабораторних робіт
Критерії оцінювання результатів навчання: Порядок та критерії виставляння балів та оцінок.
Результати навчання оцінюють за сумою балів екзаменаційного та поточного контролю межах 100 балів.
Критерій оцінювання екзаменаційного контролю - сума балів письмової та усної складової в межах 70 балів..
Загальна оцінка письмової складової є сумою оцінок за виконання усіх завдань екзаменаційного білету. Повнота та якість виконаних завдань оцінюється в межах 65 балів.
Кількість балів за усну складову екзамену встановлюють в межах 5 балів за правильністю відповідей на додаткові питання, які стосуються завдань білета.
Кількість балів за поточний контроль становить 30 балів.
Із них:
- 20 балів за якістю виконання лабораторних робіт;
- 10 балів за результатами поточного контролю.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Онисик С.Б. Моделювання об’єктів керування: навч. посібник/C. Онисик – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2019. -288 с.
2. Пістун Є.П., Стасюк І.Д. Основи автоматики та автоматизації: навчальний посібник. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2014. – 336 с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).