Курсовая работа "Моделирование систем управления" Вариант №18 ТУСУР

Курсовая работа "Моделирование систем управления" Вариант №18 ТУСУР

Курсовое проектирование по дисциплине «Моделирование систем управления» является важным видом учебной работы, которое направлено на формирование у студентов следующих компетенций: способность владеть культурой мышления, способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК1); способность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК10); способность представить адекватную современному уровню научную картину мира на основе знаний основных положений, законов и методов естественных наук и математики (ПК1); способность выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечь для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК2); готовность учитывать современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности (ПК3); способность владеть основными приемами обработки и представления экспериментальных данных (ПК5); способность производить расчеты и проектирование отдельных блоков и устройств систем автоматизации и управления и выбирать стандартные средства автоматики, измерительной и вычислительной техники для проектирования систем автоматизации и управления в соответствии с техническим заданием (ПК10); способность осуществлять сбор и анализ научно технической информации, обобщать отечественный и зарубежный опыт в области средств автоматизации и управления, производить анализ патентной литературы (ПК18); способность проводить вычислительные эксперименты с использованием стандартных программных средств, с целью получения математических моделей процессов и объектов автоматизации и управления (ПК20); готовность участвовать в составлении аналитических обзоров и научно технических отчетов по результатам выполненной работы, в подготовке публикаций по результатам исследований и разработок (ПК21). В результате выполнения курсового проекта студент должен: Знать: основные понятия, принципы и методы моделирования сложных динамических систем; алгоритмы синтеза управляющих воздействий методами аналитического конструирования по квадратичным критериям качества; методы проектирования систем управления для объектов или процессов, математические модели которых заданы в пространстве состояний системой обыкновенных дифференциальных уравнений; алгоритмы построения оценок состояния модели объекта, алгоритмы проектирования следящей системы управления для стохастической модели объекта при неполном измерении с ошибками. Уметь: использовать численные методы для моделирования систем управления; проектировать следящую систему управления при неполном измерении; интерпретировать полученные результаты. Владеть: навыками программирования, навыками работы в пакете MATHCAD или других бесплатно распространяемых программных продуктах, являющихся аналогами MATHCAD. Цели курсового проектирования состоят в закреплении знаний и приобретении навыков моделирования систем управления, в овладении программными комплексами моделирования, а также в выработке умений оформления отчетов о проделанной работе. 

1. Построение математической модели объекта в виде системы линейных дифференциальных уравнений.

2. Построение дискретной модели при использовании метода Эйлера.

3. Моделирование системы оптимального управления методом аналитического конструирования оптимальных регуляторов.

4. Построение стохастических моделей объекта и измерительного комплекса, моделирование системы по вектору измерений.

5. Оценивание состояния фильтром Калмана. Моделирование системы управления по оценкам состояния при полном измерении.

6. Моделирования системы управления при неполном измерении состояния модели объекта. Исследование влияния набора измерительных датчиков на качество функционирования системы управления.

7. Оформление пояснительной записки к курсовому проекту.