ДИСТАНЦІЙНИЙКУРСТеоріяавтоматичного

Управління

ЧАСТИНА2НЕЛІНІЙНІСИСТЕМИАВТОМАТИЧНОГОУПРАВЛІННЯ

НЕЛІНІЙНА КАРТИНА СВІТУ Є НАБАГАТО СКЛАДНІШЕЮ, БІЛЬШ ОБ'ЄМНІШЕЮ, БІЛЬШ БАГАТОГРАННОЮ, НІЖ ЛІНІЙНА !

НЕЛІНІЙНІСТЬ ПРОЯВЛЯЄТЬСЯ ЯК УНІВЕРСАЛЬНА І ФУНДАМЕНТАЛЬНА ВЛАСТИВІСТЬ СВІТУ.

НЕЛІНІЙНІСТЬ ПОРОДЖУЄ НЕТРИВІАЛЬНІСТЬ ГІПОТЕЗ, ІДЕЙ, РЕЗУЛЬТАТІВ І НАСЛІДКІВ.

Курс є не від’ємною частиною базової дисципліни підготовки спеціалістів інженерного профілю –“Теорія автоматичного управління” (ТАУ)Мета – підготовка висококваліфікованих спеціалістів у галузі автоматики, здатних виконувати дослідницькі і розрахункові роботи по проектуванню автоматичних систем з застосуванням засобів сучасної обчислювальної техніки.Вивчення динамічних властивостей НСАУ стало необхідною складовою частиною інженерногопроектування автоматичних систем. Всі реальні системиуправління є у більшій або меншій мірі нелінійними.

ВИВЧАЄМО ТЕОРІЮ ТА ПРАКТИКУ ПРОЕКТУВАННЯ НЕЛІНІЙНИХ СИСТЕМ АВТОМАТИЧНОГО УПРАВЛІННЯ (НСАУ), ЯКІ РЕАЛЬНО

ІСНУЮТЬ У ПРИРОДІ !!!

07.04.2015 2

ТАУ сформувалась в самостійну науку на основі вивчення принципів управління технічними пристроями різноманітної природи. Сформульовані в ТАУ принципи управління мають широкий зміст і можуть бути застосовані при вивченні процесів управління біологічними, економічними, суспільними системами .Початкові положення ТАУ містяться в Загальній теорії (лінійних) регуляторів (1868-1876 рр., Д. Максвелл, І. Вишнеградський)Роботи «Про загальні теорії регуляторів», «Про регулятори непрямої дії» - основа сучасних інженерних методів дослідження стійкості та якості регулювання в системах управління.

ІСТОРІЯ ВИНИКНЕННЯ ТА РОЗВИТКУ ТАУ

07.04.2015 3

ОТРИМАНІ КОМПЕТЕНЦІЇ: ЗАГАЛЬНОКУЛЬТУРНІ ТА ЗАГАЛЬНО ПРОФЕСІЙНІ

Загальнокультурні компетенції спеціаліста:Володіє основними методами, способами і засобами одержання, зберігання, переробки інформації, має навички роботи з комп'ютером як засобом управління інформацією.Загально-професійні компетенції:Готовий враховувати сучасні тенденції розвитку електроніки, вимірювальної та обчислювальної техніки, інформаційних технологій у своїй професійній діяльності.

Володіє основними прийомами обробки і представлення експериментальних даних. 07.04.2015 4

ОТРИМАНІ КОМПЕТЕНЦІЇ: ЗА ВИДАМИ ДІЯЛЬНОСТІ

Проектно-конструкторська діяльність:Вміє здійснювати збір та аналіз вихідних даних для розрахунку і проектування реально їснуючихз систем і засобів автоматизації та управління.Виробничо-технологічна діяльність:Готовий к внедренію результатів розробок засобів і систем автоматизації і управління у виробництво.Науково-дослідна діяльність:Здатний здійснювати збір та аналіз науково-технічної інформації, узагальнувати вітчизняний та зарубіжний досвід у галузі засобів автоматизації та управління, проводити аналіз патентної літератури.Організаційно-управлінська діяльність:Готовий брати участь у розробці технічної документації та встановленої звітності за затвердженими формами. 07.04.2015 5

ЗВ’ЯЗОК З ІНШИМИ ІНЖЕНЕРНИМИ ДИСЦИПЛІНАМИ РІВЕНЬ НАЙВИЩИЙ.

ТЕХНІЧНА КІБЕРНЕТИКА

Вивчає технічні системи управління.

Напрямки досліджень - розробка і створенняавтоматичних та автоматизованих систем управління, а також автоматичних пристроїв і комплексів для передачі, обробки і зберігання інформації.

Практичні застосування - розробка і створенняавтоматичних пристроїв: технологічних, вимірювальних комплексів, конструювання автоматів, вирішення технічнихпроблем засобів збору, передачі, зберігання і перетворення інформації, 07.04.2015 6

НАЙБІЛЬШ СУЧАСНІ ТА ЦІКАВІ НАПРЯМКИ КІБЕРНЕТИКИ

Біоніка - використовує прийоми проектування систем, які вироблені природою.

Інженерна психологія - вивчає психофізіологічні особливості людини та її поведінку в процесі спілкування» з машиною.

Розпізнавання образів - вивчає характерні особливості об'єктів різної природи, властиві тільки його класу, дозволяє виділити цей об'єкт з маси подібних йому.

Робототехніка – гармонічне поєднання зазначених трьох напрямків

07.04.2015 7

АВТОМАТИКА. РОЗДІЛ ТЕХНІЧНОЇ КІБЕРНЕТИКИ

Автома́тика(грец. Αύτόματος, самодіючий)розробляє технічні засоби і методи для керування технологічниими процесами без безпосередньої участі людини (або під її контролем).Формування автоматики як наукової дисциплінивідноситься до порівняно недавнього часу, відбувалось на базі наукових досягнень суміжних галузей. Урхливий1. Елементи і пристрої автоматики2. Цифрова техніка3. Теорія автоматів3. Математичні основи управління 07.04.2015 8

ЗВ’ЯЗОК НА БАТЬКІВСЬКОМУ РІВНІ. ТЕОРІЯ АВТОМАТИЧНОГО УПРАВЛІННЯ

Наукова дисципліна, що виявляє загальнізакономірності функціонування, які властивіавтоматичним (автоматизованим) системам різноїфізичної природи, і на основі цих закономірностейрозробляє принципи побудови високоякісних систем керування. Дисципліни, що є базовими для вивченння ТАУ: вища математика, теорія ймовірності та статистика, алгоритмічні мови та програмування, теорія електричних і магнітних кіл, спеціальні розділи математики, елементи і пристрої автоматики.Дисципліни, що забезпечуються вивченням ТАУ: оптимальні та адаптивні

системи, локальні системи автоматики, системи штучного інтелекту, комп’ютерізовані системи управління, розпізнавання та ідентифікаціяоб’єктів, проектування систем діагностування, основи надійності та технічної діагностики, моделюваннявання об’єктів нафто-газового комплексу, дипломне проектування.

ВІД ЧАЙНИКА ДО ПРОФЕСІОНАЛА

07.04.2015 9

ТАК! ЧАСТИНА 2.НСАУ

При вивченні процесів керування в ТАК абстрагуютьсявід фізичних і конструктивних особливостей систем і замість реальних систем розглядають їхніадекватні математичні моделі.Для лінійних систем автоматичного керування існуєпотужний і зручний математичний апарат, що дозволяєпроводити їх аналіз і синтез, проте всі ці методинезастосовні або обмежено застосовні для нелінійнихсистем.Таким чином, якщо є бажання експериментувати з реальними моделями сучасних систем, отримати компетентні вміння та навички їх проектування – теорія не лінійних систем є фундаментом для цього 07.04.2015 10

ТЕОРІЯ АВТОМАТИЧНОГО УПРАВЛІННЯ. НСАУ:ДУМКА ВЧЕНИХ

Є.П. Попов

«Звичайно, треба прагнути вирішувати задачу точно, якщо це можна зробити. Але треба завжди мати на увазі, що мова йде про точне вирішенні деякого рівняння і що всі тонкощі явища, що розкриваються точним рішенням, можуть втратити сенс, коли на догоду точності рішення доводиться занадто сильно ідеалізувати дійсний характер нелінійності і знижувати порядок рівняння реальної системи»

07.04.2015 11

ТЕОРІЯ АВТОМАТИЧНОГО УПРАВЛІННЯ. НСАУ:ДУМКА ВЧЕНИХ

В.О. Трапезников:«Теорія автоматичного керування - це не розділ математики. Це техніко-теоретична дисципліна, і тому будь-які теоретичні опуси в цій галузі повинні мати ясну цілеспрямованість. У перспективі, звичайно, не негайно (така точка зору була б надто наївною), вони повинні вести до реальних практичних результатів. Загалом, працюючи над теорією, теоретики не повинні забувати про досягнення кінцевих практичних цілей; до речі, сама по собі теорія від такої цілеспрямованості тільки виграє. Тільки маючи перед собою практичну мету, можна побудувати справжню теорію» 07.04.2015 12

ТЕОРІЯ АВТОМАТИЧНОГО УПРАВЛІННЯ. НСАУ:ДУМКА ВЧЕНИХ

А. А. Красовський

«Існування абстрактно- математичноїтеорії управління є неминучим. Залучення нових результатів математики до проблем управління триватиме незалежно від громадськоїдумки. Науковознавство необхідно для доцільногорозподілу інтелектуального і матеріальногопотенціалу між абстрактною і прикладною сучаснимитеоріями управління»

07.04.2015 13

ТЕОРІЯ АВТОМАТИЧНОГО УПРАВЛІННЯ. НСАУ:ДУМКА ВЧЕНИХ

Дж.Д. Шеффлер (Case Western Reserve University, USA)

«Немає нічого практичніше, ніж гарна теорія. Під гарною теорією я розумію значно більше, ніж математичну строгість. Вона не заснована на ідеальних математичних моделях або на статистичних розподілах, які неможливо отримати. Швидше вона заснована і в дійсності побудована на доступних вимірах, даних і знаннях про процес»

07.04.2015 14

ТЕОРІЯ АВТОМАТИЧНОГО УПРАВЛІННЯ. НСАУ:ДУМКА ВЧЕНИХ

Л.А. Заде (University of California, Берклі, шт. Каліфорнія)«Багато класів важливих завдань, в яких дані, цілі та обмеження видаються занадто складними або погано визначеними для того, щоб провести строге математичне дослідження, були і залишаються недоторканими»Perret R. (Institute National Polytechnique, Гренобль, Франція) “Подібно фізиці, автоматичне управління може привести до отримання нових знань у різних галузях науки за допомогою ідентифікації та використання аналогії. Основне значення цієї теорії полягає в можливості її використання в якості основи для практичних досліджень.”07.04.2015 15

ВАШТЬЮТОР –НАСТАВНИК, ПОМІЧНИКТАТРЕНЕР

Сав’юк Лариса Олександрівна Доцент кафедри комп'ютерних технологій в системах управління та автоматики Івано - Франківського національного технічного університету нафти і газу.Дисципліни:1. Теорія автоматичного управління.2. Розпізнавання та ідентифікація об'єктів.3. Моделювання та імітація мехатронних систем.Професійні інтереси: управління в технічних системах, методи та алгоритми дистанційного навчання інженерного спрямування.Цілі створення дистанційного курсу: сформувати у майбутнього спеціаліста стійкі довготривалі вміння, навики, компетенції проектування систем автоматичного управління шляхом цілеспрямованої діяльності під керівництвом тьютора. Викликати зацікавленість студентів у даній предметній області, підвищити їх мотивованість та активність під час вивчення дисципліни.07.04.2015 16

07.04.2015 17

ДОДАТКОВІ ДЖЕРЕЛА ДЛЯ ОВОЛОДІННЯ КОМПЕТЕНЦІЯМИ

Навчальні посібники закордонних авторів:1. Филлипс Ч., Харбор Р., Системи управления с обратной связью.– М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2001.-616с.2. Дорф Ричард К., Бишоп Роберт Х. Современные системи управления.– М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2004.-830с.3. Лурье Б.Я., Энрайт П.Дж. Классические методы автоматического управления: Учебное пособие.– Санкт-Петербург: "БХВ-Петербург", 2004.-624 с.4. Гудвин Г.К., Гребе С.Ф., Сальгадо М.Э. Проектирование систем управления.– М.: БИНОМ Лаборатория знаний, 2004.-911 с.Цікаві посилання у мережі Інтернет:1. Інтернет бібліотека по питанням ТАУ (200 російськомовних книжок)

http://rutracker.org/forum/viewtopic.php?t=15214112. Теория автоматического управления как способ исследования

экономических кризисовhttp://worldcrisis.ru/crisis/14419383. Примеры нелинейных динамических системhttp://dynamo.geol.msu.ru/TextBooks/DPG/2.pdf

07.04.2015 18

ЗАКЛЮЧЕННЯ І ВИСНОВКИ

ЗРОЗУМІЛО:1. Вивчення основ аналізу та синтезу НСАУ, у першу чергу розширює загально-культурні та загально професійні компетенції майбутнього інженера та вимагає від нього перегляду взглядів на оточуючий звіт та процеси, які відбуваються у ньому.2. З іншого боку, вивчення основ проектування НСАУ формує виробничо-технологічні, проекторсько-конструкторські, науково-дослідніцькі, організаторські і управлінські компетенції спеціаліста.3. Активна участь і взаємодопомога студентів та тьютора у рамках курсу дозволять подолати всі труднощі у процесі оволодіння складною предметною областю та досягнути бажаних результатів