Программа вступительного экзамена по направлению подготовки 27.06.01«Управление в технических системах»
Целью вступительного испытания является оценка уровня освоения поступающим компетенций, необходимых для обучения по направлению «Управление в технических системах» ПО ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫМ ПРОГРАММАМ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ – ПРОГРАММАМ ПОДГОТОВКИ НАУЧНО-ПЕДАГОГИЧЕСКИХ КАДРОВ В АСПИРАНТУРЕ. Программы вступительных испытаний при приеме на обучение в аспирантуре формируются на основе федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования (СУОС Университета ИТМО) по программам специалитета или магистратуры.
Форма вступительного испытания: устно-письменная
Форма вступительного испытания с использованием дистанционных технологий: тест, устно-письменная
Продолжительность проведения вступительного испытания. Продолжительность вступительного испытания - не более 90 минут.
Критерии оценивания: “неудовлетворительно”, “Удовлетворительно”, “Хорошо”, “Отлично”
Минимальный проходной балл, подтверждающий успешное прохождение вступительных испытаний: оценка “удовлетворительно”.
Перечень принадлежностей, которые поступающий имеет право пронести в аудиторию во время проведения вступительного испытания: письменные принадлежности, непрограммируемый калькулятор.
Профиль подготовки 05.13.01 «Системный анализ, управление и обработка информации (технические системы)»
РАЗДЕЛ 1. Модели объектов управления
Преобразование Лапласа и его основные свойства. Понятие передаточной функции и передаточной матрицы непрерывных систем. Понятия структурных схем и структурных преобразований. Аппарат частотных характеристик систем управления: амплитудно-фазовые характеристики; амплитудная и фазовая частотные характеристики и логарифмические амплитудно-фазовые частотные характеристики. Типовые звенья непрерывных систем, частотные характеристики типовых звеньев. Переходная и весовая функции непрерывной системы. Свободная, вынужденная, переходная и установившаяся составляющие движения непрерывной системы. Понятие дискретных по времени объектов и систем, их математические модели. Свободная, вынужденная, переходная и установившаяся составляющие движения дискретной системы. Дискретное преобразование Лапласа (Z-преобразование) дискретных процессов. Передаточные функции и матрицы дискретных систем и объектов и их вычисление на основе структурного представления. Структурные свойства линейных непрерывных и дискретных ОУ: управляемость и наблюдаемость. Критерии управляемости и наблюдаемости непрерывных и дискретных ОУ. Понятие разностных уравнений и способы их решений.
РАЗДЕЛ 2. Анализ устойчивости линейных непрерывных и дискретных систем
Понятие устойчивости. Виды устойчивости: устойчивость по Ляпунову, асимптотическая устойчивость, экспоненциальная устойчивость, качественная экспоненциальная устойчивость непрерывных и дискретных систем. Корневые условия устойчивости непрерывных и дискретных систем. Алгебраические критерии устойчивости непрерывных систем. Методы Ляпунова в исследовании устойчивости непрерывных и дискретных систем. Частотные критерии устойчивости непрерывных систем. Степень устойчивости, запас устойчивости по фазе и амплитуде, их определение с помощью амплитудно-фазовых частотных характеристик или ЛАЧХ и ФЧХ непрерывной системы.
РАЗДЕЛ 3. Показатели качества непрерывных и дискретных систем
Показатели качества переходных процессов непрерывных и дискретных систем, вводимые по переходной функции. Коэффициенты ошибок по задающему и возмущающему воздействиям и их вычисление. Статизм и астатизм непрерывных систем. Точность непрерывных систем в типовых режимах. Способы повышения точностных характеристик систем.
РАЗДЕЛ 4. Методы синтеза непрерывных и дискретных систем на заданные требования к качеству процессов в переходном и установившемся режимах
Общий подход к синтезу непрерывных систем на основе логарифмических частотных характеристик. Типовые желаемые логарифмические амплитудно-частотные характеристики. Метод синтеза непрерывных систем. Синтез непрерывных систем с использованием показателя колебательности. Модальное управление непрерывными и дискретными объектами. Алгоритм синтеза модального управления непрерывным и дискретными ОУ при полной измеримости его вектора состояния, использующий решение матричного уравнения Сильвестра. Устройства оценки вектора состояния непрерывных и дискретных объектов управления при неполной измеримости вектора состояния. Алгоритмы синтеза динамических регуляторов (с устройствами оценки) для непрерывных и дискретных объектов управления. Алгоритм синтеза оптимального управления на основе квадратичного функционала качества непрерывными объектами при полной измеримости его вектора состояния, использующий решение матричного уравнения Риккати.
