Моделювання об'єктів керування (курсова робота)
Спеціальність: Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології
Код дисципліни: 6.151.00.O.28
Кількість кредитів: 2.00
Кафедра: Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології
Лектор: Онисик Стефан Богданович,старший викладач
Семестр: 4 семестр
Форма навчання: денна
Результати навчання: - знання загальних принципів та методів побудови математичних моделей об’єктів керування;
- знання і вміння застосувати аналітичні, числові та структурні імітаційні методи і програмні середовища для вирішення пізнавальної (експертної) та конструктивної задач моделювання;
- вміння аналізувати одержані результати моделювання;
- знання методів спрощення, лінеаризації та апроксимації математичних моделей, побудованих аналітичними методами;
- знання властивостей лінійних об’єктів та вміння їх застосувати при вирішенні пізнавальної (експертної) та конструктивної задач моделювання;
- знання основ методу простору станів (матричних методів) в дослідженні систем – основного математичного апарату сучасної теорії керування та комп'ютерних середовищ для їх моделювання, аналізу та синтезу;
- знання математичної та фізичної суті переходу від моделі в термінах простору станів до одного рівняння вищого порядку (системи з одним виходом) і навпаки;
- знання можливостей та застосування комп'ютерного інструментарій для моделювання систем.
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: Основні поняття методу математичного моделювання. Методи побудови математичних моделей. Системний підхід при побудові математичних моделей. Об'єкт, як сукупність елементів і зв’язків між ними та зовнішнім середовищем. Еквівалентність понять об’єкту та системи. Закони збереження. Основні фізичні закони та емпіричні залежності, якими описують окремі елементи системи та зв'язки між ними. Приклади побудови математичних моделей об’єктів керування. Класифікація систем за їх властивостями.
Лінеаризація нелінійних систем. Матрична форма подання лінійних систем.
Зведення системи лінійних диференціальних рівнянь до одного рівняння вищого порядку (системи з одним входом та одним виходом). Операторна форма подання лінійних систем. Функція передачі системи.
Імпульсна та перехідна функції системи та їх аналітичне визначення. Аналітичне Визначення реакції лінійної системи на довільний вхідний сигнал.
Реакція системи на періодичний вхідний сигнал. Основи частотного аналізу систем.
Дослідження лінійних неперервних систем методами простору станів. Перехідна матриця системи та її властивості. Матрична імпульсна перехідна функція системи. Матричний експоненціал та його наближене обчислення. Обчислення реакції системи на довільний вхідний сигнал.
Структурна декомпозиція лінійних систем.
Комп'ютерний інструментарій для числового та символьного дослідження систем.
Методи та критерії оцінювання: - поточний контроль (письмові звіти з лабораторних робіт, усне опитування), 30 %;
- екзамен (письмово-усна форма), 70%.
Рекомендована література: 1. Онисик С.Б. Моделювання об’єктів керування: навч. посібник/C. Онисик – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2019. -288 с.
2. Деруссо П., Рой Р., Клоуз Ч. Пространство состояний в теории управления, - "Наука", 1970.
3. Квакернаак Х., Сиван Р., Линейные оптимальные системы управления, - "Мир", 1977
4. Пістун Є.П., Стасюк І.Д. Основи автоматики та автоматизації: навчальний посібник. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2014. – 336 с.
Моделювання об'єктів керування
Спеціальність: Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології
Код дисципліни: 6.151.00.O.24
Кількість кредитів: 4.00
Кафедра: Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології
Лектор: Онисик Стефан Богданович,старший викладач
Семестр: 4 семестр
Форма навчання: денна
Результати навчання: - знання загальних принципів та методів побудови математичних моделей об’єктів керування;
- знання і вміння застосувати аналітичні, числові та структурні імітаційні методи і програмні середовища для вирішення пізнавальної (експертної) та конструктивної задач моделювання;
- вміння аналізувати одержані результати моделювання;
- знання методів спрощення, лінеаризації та апроксимації математичних моделей, побудованих аналітичними методами;
- знання властивостей лінійних об’єктів та вміння їх застосувати при вирішенні пізнавальної (експертної) та конструктивної задач моделювання;
- знання основ методу простору станів (матричних методів) в дослідженні систем – основного математичного апарату сучасної теорії керування та комп'ютерних середовищ для їх моделювання, аналізу та синтезу;
- знання математичної та фізичної суті переходу від моделі в термінах простору станів до одного рівняння вищого порядку (системи з одним виходом) і навпаки;
- знання можливостей та застосування комп'ютерного інструментарій для моделювання систем.
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: Основні поняття методу математичного моделювання. Методи побудови математичних моделей. Системний підхід при побудові математичних моделей. Об'єкт, як сукупність елементів і зв’язків між ними та зовнішнім середовищем. Еквівалентність понять об’єкту та системи. Закони збереження. Основні фізичні закони та емпіричні залежності, якими описують окремі елементи системи та зв'язки між ними. Приклади побудови математичних моделей об’єктів керування. Класифікація систем за їх властивостями.
Лінеаризація нелінійних систем. Матрична форма подання лінійних систем.
Зведення системи лінійних диференціальних рівнянь до одного рівняння вищого порядку (системи з одним входом та одним виходом). Операторна форма подання лінійних систем. Функція передачі системи.
Імпульсна та перехідна функції системи та їх аналітичне визначення. Аналітичне Визначення реакції лінійної системи на довільний вхідний сигнал.
Реакція системи на періодичний вхідний сигнал. Основи частотного аналізу систем.
Дослідження лінійних неперервних систем методами простору станів. Перехідна матриця системи та її властивості. Матрична імпульсна перехідна функція системи. Матричний експоненціал та його наближене обчислення. Обчислення реакції системи на довільний вхідний сигнал.
Структурна декомпозиція лінійних систем.
Комп'ютерний інструментарій для числового та символьного дослідження систем.
Методи та критерії оцінювання: - поточний контроль (письмові звіти з лабораторних робіт, усне опитування), 30 %;
- екзамен (письмово-усна форма), 70%.
Рекомендована література: 1. Онисик С.Б. Моделювання об’єктів керування: навч. посібник/C. Онисик – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2019. -288 с.
2. Деруссо П., Рой Р., Клоуз Ч. Пространство состояний в теории управления, - "Наука", 1970.
3. Квакернаак Х., Сиван Р., Линейные оптимальные системы управления, - "Мир", 1977
4. Пістун Є.П., Стасюк І.Д. Основи автоматики та автоматизації: навчальний посібник. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2014. – 336 с.