6М070200 - Автоматтандыру және басқару, қаз.. Бекітемін Инженерлік факультетіні деканы Н. Абдильдин
 Скачать 59.22 Kb.
|
|
ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ АГРАРЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ Бекітемін Инженерлік факультетінің деканы _______________ Н.Абдильдин «___» ________ 2014 г. Магистратураға түсуге арналған ПРОГРАММА 6М070200 – «Автоматтандыру және басқару мамандығы бойынша Программаға жауапты каф. жетекшісі _______________ АЛМАТЫ - 2014 ҚОЛДАНБАЛЫ АҚПАРАТТАР ТЕОРИЯСЫ 3 кредит Пәннің мазмұны Кіріспе Ақпарат түсінігі. Ақпарат айналуының кезеңдері: ақпаратты қабылдау, дайын жіберу және сақтау, өңдеу және пайдалану. Ақпараттық жүйелер және ақпаратты жіберу жүйелері. Негізгі түсініктер анықтамалар. Семантикалық, синтаксистік және прагматикалық ақпарат. Ақпарат теориясы дамуының қысқаша тарихи очеркі. 1 Ақпараттьң сандық бағасы Ақпараттың құрылымдық өлшемі. Геометриялық өлшем. Комбинаторлық өлшем. Аддитивті өлшем (Хартли өлшемі). Ақпараттың статистикалық өлшемдері. Ықтималдылық және ақпарат. Энтроп ақпараттың анықталмағандық өлшемі. Энропия қасиеттері. Шартты энтропия және қасиеттері. Үздіксіз хабар көзінің энтропиясы (дифференциалды энтропия) және қасиеттері. Ақпарат мөлшері - алынған анықталмағандық өлшемі ретінде. Кездейсоқ шаманың эпсилон-энтропиясы. Ақпарат мөлшерінің статистикалық бағасы. Ақпараттың семантикалық өлшемі туралы түсінік: мазмұндылык, ақпараттың маңыздылығы және мақсатқа сәйкестігі, тезаурус. 2 Сигналдардың математикалық моделі сигнал түсінігі және оның модельдері. Детерминделген сигналдарды келтіру түрлері: уақыттық, жиіліктік және векторлық (геометриялық). Периодты және периодты емес сигналдың спектерлері. Сигнал спектрінде энергияның таралуы. Импульс ұзақтылығы. Мен сол импульстардың енінің арасындағы қатынастар. Детерминделген сигнал қуатының спектрлік тығыздығы. Детерминделген сигналдың автокорреляция функциясы. Кездейсоқ процесс - сигналдың моделі ретінде. Кездейсоқ процестің ыктималдылық сипаттары. Стационарлы және эргодикалық кездейсоқ процестер. Кездейсоқ процестердің спектрлік және жиіліктік түрде келтірілуі. Кездейсоқ процестердің спектрлеры. 3 Үздіксіз сигналдарды дискреттіге түрлендіру дискреттеу және кванттау. Есептің жалпы қойылуы. Сигналдарды кванттау. Кванттау шуылы. Бөгеуіл бар болғандағы сигналдарды кванттау. Дискреттеу. Ақпаратты дикреттеу әдістері. Қалпына келтірудің сапа критерийлері. Таңдау құралдары бойынша дискреттеу әдістері. Бірқалыпты дискреттеу. Таңдау құралдары бойынша дискреттеу әдістері. Бірқалыпты дискреттеу. Котельников теоремасы. Котельников теоремасын қолданудың теориялық және іс-жүзілік аспектілері. Ең үлкен ауытқу критерийі бойынша дискреттеу. Дискреттеудің энтропиялық және экстрополяциялық әдістері. Аддитивті дискреттеу. 4. Хабар көзінің және байланыс арнасының ақпараттық сипаттамалары. Негізгі түсініктер мен анықтамалар Дискретті хабар көзінің ақпараттық сипаттамалары. Дискретті хабар көзінің модельдері. Артықтылық. Дискретті хабар көзінің өнімділігі. Дискретті байланыс арнасының ақпараттық сипаттамалары. Дискретті байланыс арнасының модельдері. Дискретті байланыс арнасы бойынша жіберу жылдамдығы. Дискретті арнаның бөгеуілсіз бөгеуілсіз өткізу қабілеттілігі. Дискретті арнаның бөгеуілмен өткізу қабілеттілігі. Үздіктіз хабар көзінің ақпараттык, сипаттамалары. Үздіксіз хабар көзінің эпсилон-өнімділігі. Үздіксіз байланыс арнасының ақпаратты сипаттамалары. Үздіксіз байланыс арналарының модельдері. Үздіксіз байланыс арнасы бойынша акпаратты жіберу жылдамдығы. Үздіксіз байланыс арнасының өткізу қабілеттілігі. Байланыс арнасы мен сигналдарлдың физикалық сипаттамаларының келісуі. Сигнал көлемі және байланыс арнасының сыйымдылығы. Хабар көзі мен байланыс арнасының статистикалық қасиетгерінің келісуі. 5. Бөгеуілсіз дискретті байланыс арнасы бойынша жіберу кезіндегі акпаратты кодылау Кодылау - ақпаратты цифрлы түрде көрсету процесі ретінде. Эфиктивті кодылау. Бөгеуілсіз арна үшін Шеннонның кодылау туралы негізгі теоремасы. Символдардың корреляцияланбаған тізбегінің эфективті кодылау әдістері (Шеннон-Фано және Хаффмен әдістемелері). Эффективті кодтардың префикстілік талабы. Қарапайым (бөгеуілорнықтылықсыз) кодтар. Қарапайым кодтарға мысалдар. Кодылау - ақпаратты криптографты жабу құралы ретінде. 6. Бөгеуілді дискретті байланыс арнасы бойынша жіберу кезіндегі ақпаратты кодылау Бөгеуілді байланыс арнасы үшін Шеннонның кодылау туралы негізгі теоремасы. Бөгеуілорнықты кодылау. Есептің қойылуы. Блоктық кодтар. Артылықты қолданудың жалпы приніптері. Кодтың корректілеу қабілеттілігі мен код аралығының байланысы. Блоктық корректілеу кодтартарының геометриялық интерпритациясы. Корректілеу кодтарының сапа көрсеткіштері. Сызықты кодтар. Сызықты кодтарға математикалық кіріспе. Сызықты код - сызықты векторлық кеңістіктің ішкі кеңістігі ретінде. Топты екілік кодты құру. Қателік векторы және ажыратушы (қателік синдромы). Ажыратқыш кестесін құрастыру. Тексеруші теңдіктерді анықтау. Топтық кодтарды мажоритарлы декодерлеу. Сызықты кодтардың матрицалық көрсетімі. Табушы кодтар. Табушы кодтарға мысалдар (паритет бойынша бақылауы бар код, корреляциялы және инверсті кодтар). Корректілік топтық кодтар. Хемминг кодтары. Топтық кодтарды кодылау дәне декодерлеудің техникалық құралдары. Айналмалы кодтар. Жалпы түсініктемелер мен анықтамалар. Айналмалы кодтарға математикалық кіріспе. Жасаушы көпмүшелікке қойылатын талаптар. Берілген корректілеу қабілеттілігі мен кодтың берілген көлемі бойынша жасаушы көпмүшелікті таңдау. Бірлік қатені түзету немесе екілік қателерді табу. Үш және одан төмен еселі қателерді табу. Айналмалы кодтарды құру әдістері. Айналмалы кодтардың матрицалық жазылуы. Қысқарлытған айналмалы кодтар. Айналмалы кодтардың мажоритарлық декодерленуі. Қателер пакеттерін табу және түзету үшін айналмалы кодтар. Файр, Рид-Соломон, Рид-Маллер кодтары. Файр, Рид-Соломон кодтарын құру үшін жасаушы көпмүшелікті таңдау. Файр кодтарын декодерлеу. Боуз-Чоудхури-Хоквинхем кодтары. Математикалық кіріспе. БЧХ кодтарын құру және жүзеге асыру. Айналмалы кодтарды кодылау және декодерлеудің техникалық құралдары. Итеративті кодтар. Классикалық итеративті кодтар. Арнайы екі және көп сатылы кодтар. Итеративті кодтарды кодылау және декердеудің техникалық құралдары. Орамды (рекуретті) кодтар. Орамды кодтарды көрсету тәсілдері. Орамды кодтардың табалдырықтық декодерленуі. Орамды кодтарды декодерлеудің Витерби алгоритмі. Бөгеуілорнықты кодтарды қолданудың мақсатқа сай бағасы. Негізгі және қосымша әдебиеттер тізімі 1. Скаляр Б. Цифровая связь. - М, С-Питер., Киев : изд. дом Вильямс, 2003.-1104с. 2. Дмитриев В.И. Прикладная теория информации. - М.:Высш. шк., 1989.-320 с. 3. Блейхут Р. Теория и практика кодов, контралирующих ошибки. - М.: Мир, 1986. 4. Тутевич В. Н. Телемеханика. - 2-е изд. - М.; Высш. шк., 1985. -423 с. 5. Цымбал В.П. Задачник по теории информации и кодированию. К.:Вища школа, 1976.-276с. 6. Орлов В.А., Филиппов Л.И. Теория информации в упражнениях и задачах- М: Высш..шк., 1976.-13с. 7. Питерсон У., Уэлдон Э. Коды, исправляющие ошибки.- М.: Мир, 1976. 8. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы.- М.: Высш. шк.1988. 9. Теория передачи сигналов. / Под ред. А. Г. Зюко и др.: Радио и связь, 1986. 10. Панфилов И.П., Дырда В.Е. Теория электрической связи. - М.: Радио и связь, 1991 . 11. Аршинов М.Н., Садовский Л.Е. Коды и математика. - М.: Наука, 1983. БАСҚАРУ ЖҮЙЕЛЕРДЕГІ МИКРОПРОЦЕССОРЛЫҚ КЕШЕНДЕР 3 кредит Пәннің мазмұны Кіріспе Микропроцессорлар, олардьщ негізгі түсініктері, анықтамалары мен классификациясы, даму тарихы мен этаптары, бағдарламалау тілдері.Микропроцессорлық жүйелердің бағдарламалы-техникалықкешендерінің қазіргі күйі. 1. Базалық микроироцессорлық жүйе құрылымы Жүйе модулінің құрамы: микропроцессорлық модуль, жадының ішкі жүйесі, енгізу-шығару кұралы. Микропроцессорлық құралдардың негізгі кластары: микропроцессорлар, микроконтроллерлер, интегралдық процессорлар, сигналдарды өңдеу процессоры. Жүйелік шина, жүйедегі интерфейстер сипаттамасы. Сыртқы ортамен мәлімет алмасу. Буферлеу және мәлімет пен адрес шинасын демультиплекстеу. Микропроцессорлық жүйелерді өңдеудің негізгі этаптары. Команда конвейері түсінігі. RICS және CISC архитектурасы. 5-ші буын микропроцессорлары. Адрес генерациясын блоктау. Командаларды алдын-ала таңдау тиімділігі. Р5 және Р6 процессорында беттік түрлендіру. Виртуалдық тоқтату. Өнімділік мониторингі. Процессор жұмысының жүйелік режимі. 2. Микропроцессор архитектурасы Микропроцессордың регисторлы бағдарламалық модулі ұғымы, қазіргі заманғы біркристалды микропроцессорге қарап оларды иллюстрациялау. Біркристалды микропроцессор құрамы. Микропроцессордағы мәліметтерді өңдеу. Машиналық цикл. Жүйе модулін синхронизациялау және шығару. Микропроцессор командасы класификациясы : мэліметтерді тарату, логикалық және арифметикалық өңдеу, енгізу- шығару, басқаруды тарату, микропроцеесормен басқару. 3. Жадының ішкі жүйесін ұйымдастыру Модулді жадыны ұйымдастыру ерекшеліктері. Адресті дешифрлау. Адресті кеңістікті орналастыру. Жүйеде мәліметтерді және команда кэш-жадысын қолдану. Жүйеде жадьшы үлкейту. 4. Енгізу-шығару ішкі жүйесін ұйымдастыру Периферийліқ құрылғымен ақпарат алмасу режимі. Басқару сигналдарын формалау және периферийлық қүрылғы порттарын адрестеу. Таратылған параллельді және тізбектелген енгізу-шығару хаттамалары үлгілері. Мэліметтерді бағдарламалы-басқару арқылы ауыстыру. Квитирлеумен мәліметтерді алмастыру. Тоқтата отырып алмастыруды ұйымдастыру. Тоқтату контроллерлері. Жадымен тікелей байланыса отырып алмасу. Жадымен тікелей байланыс контроллерлері. 5. Периферийлық құрылғы Периферийлық құрылғы классификациясы. Қолданушымен байланыс құрылғысы. Басқару объектісімен байланыс құрылғысы. Аналогты ақпаратты өңдеу және енгізу. 6. Біркристалды микроконтроллерлер Жалпыланған модель. Процессорлық ядро түрлері. Периферийлық құрылғылар. Команда жүйесі сипаттамасы. Мәліметтермен және бағдарламалардың сыртқы жадысымен интерфейс ерекшеліктері. Коммуникавдшлық микроконтроллерлер. Басқару үшін микроконтроллерлер. Оратылған микроконтроллерлерді дамыту тенденциясы. Автоматтандырылған басқару жүйелеріндегі микропроцессорлық контроллерлер рөлі мен мақсаты. Микропроцессорлық контроллерлер мен жүйелер. 7.Ориатылған микропроцессорлық жүйелерді бағдарламалық қамтамасыз ету Бағдарламалык қамтамасыз ету қүрамы. Алгоритмді сипаттау тілдері. Бағдарламалау тілдерін таңдау. Бағдарламалық қамтамасыз ету сенімділігі мен сапасы. Бағдарламалық қамтамасыз етуді өңдеу процессорларынығ моделі. Аппараттық және бағдарламалық құралдар арасындагы компромистер. Модулді бағдарламалау құрамы ретінде ішкі бағдарламалар. Микропроцессорлық котроллердегі және жүйедегі типтік функцияларды тарату. 8. Микропроцессорлық жүйелер өнімділігін жоғарлату әдістері Математикалық сопроцессорды қолдану. Сопроцессор құрылымыжәне жүйенің орталық процессорымен өзара әрекеттесу. Сопроцессор командасы, жүйенің сипаттамасы. Мультимикропроцессорлык жүйелер. Микропроцессорльщ жүйелерді ұйымдастыруушін микропроцессорға орналастырылған құралдар. Ақпарат алмасу режимі. 9. Микропроцессорлық құрылғы мен жүйелерді жөндеу аппаратурасы Жөндеу құралы құрамы. Жүйелік бағдарламалар: монитор, редактор, ассемблер, жоғарғы деңгейді тіл компиляторы. Ішкісхемалық эмулятор, логикалык анализатор, сигнатуралық анализатор. Микропроцессорлық жүйелерді бағдарламалық қамтамасыз етуді жобалаудың кросс-құамдары. Кросс-құрамдар мүмкіндігі және сипаттамасы, құрамы. Бағдарламалық және аппаратық құралдарды жөндеу тізбегі. Командалық жөндеуді ұйымдастыру. 10. Басқару жүйелерінің бағдарламалық-техникалык кешендері ТҮ АБЖ бағдарламалық-аппаратық кешендері. Қазіргі микропроцессорлық басқару жүйесінің құрылымы мен құру қағидалары. Қолданылу аймақтары мен негізгі техникалық сипаттамасы. Бақылаудың және реттеудің типтік микпроцессорлық комплекстері. ТДС-3000 ("Нопеуwеll), Тeleperm, ("Siemens), Damatic, ("Valmet), Ремиконт, Ломиконт, Микродат. Желі құрылымы, бос хаттамалары. Қазіргі таратылған микропроцессорлық басқару жүйелерін бағдарламалық қамтамасыздандыру. Таратылған микропроцессорлық басқру жүйелерінің бағдарламалық техникалық құралдарының сенімділіктерін қамтамасыздандыру әдістері. S-net, SINES L2, РROFUAS-N және т.б. өрістік желілер және Еnternet ЛЕЖ өндірістік басқару және бақылау жүйелерінде қолдану. SСАDА жүйелерінің бағдарламалық пакеттері. БҚ талдауда ММІ-технологиясының негізгі талаптпры. Негізгі және қосымша әдебиеттер тізімі 1. М.Гук Современные микропроцессоры Реntum, Рentum 11,Рeutum 111 .Издательство " Питер" 2000г. 2. М.Гук Аппаратные средства ІВМ РС Издательство «ПитерКом» С,-П.1999г. 3. Жаров А. Железо ІВМ 2000 или все о современном компьютере М.2000 Издательство «Микроарт». 4. Олесон Г., Пиани Д. Цифравые системы автоматизации и управления. - Спб.:Невсий далект, 2001.-557с. 5. Цифровая обработка сигналов. /Сергиенко А.Б - Спб.: Питер, 2002. -608с. 6. Шалыто А.А. Логическое управления. Методы аппаратной и программной реализации алгоритмов. - Спб.: Наука, 2000. -780с. 7. Степоненко О.С. Компьютер внутри. Киев «Логос». 1998. -12с. 8. Микропроцессоры микропроцессорные комплекты интегральных микросхем: Справочник. В 2-х т./В.Б. Абрайтис, Н.Н. Аверьянов и др. Под ред. В.А. Шахнова.-М.:Радио исвязь, 1988. 9. Аристова Н.И.Дорнеева А.А. Промышленные программно-аппаратные средства на отечественном рынке АСУ ТП. -М: Научтезиздат, 2ОО1.-4ООс. 10. Смит Дж. Сопряжение компьютеров с внешним устройствами. Уроки реализации: пер. с анг.-М.: 2ООО.-2ООс. 11. Мячев А. А. Интерфейсы средств вычислительной техники. Справочник. М.: Радио исвязь. 1997.-352. 12. Щербо В. К., Киреечев В. М., Самойленко С. Н. Стандарты по локальньм вычислительным сетям. Справочник. М.: Радио исвязь. 1990.-304. 13. Хоникатт Дж. Использование Іпіегпеі 2-е изд.: Пер. с анг. -Киев: Диалектика, 1997.-304с. 14. Микропроцессорные системы. / М. С. Куприянов, Р. И. Грушвицкий, О. Е. Мартынов идр. Под. Ред. Д.В. Пузанкова. Учебное пособие для вузов.-СПб, Политехника, 2002,-936с. 15. Щелкунов Н. Н., Дианов А. П. Микропроцессорные средства и системы.-М.: Радио и связь, 1989.-288с. 16. Фрир Дж. Построение вычислительных систем на базе перспективных микропроцессоров: Пер. с анг. -М.: Мир, 1990.-413с. БАСҚАРУ ОБЪЕКТІЛЕРІН МОДЕЛЬДЕУ ЖӘНЕ ИДЕНТИФИКАЦИЯЛАУ 3 кредит Пәннің мазмұны Кіріспе Пәнді оқытудағы объектілер және әдістер жөнінде мәліметтер. Бұл пәннің басқа ғылымдар арасындағы орны. Пәннің және оның әр этаптарының дамуы жөнінде қысқаша -тарихи очерк. Байқау нәтежесінде модуль құру мәселесі, автоматты басқару теориясының негізгі мәселелерінің бірі болып бұрыннан да саналатын. Бүгінгі уақытта бұл мәселелерге деген ынтаның тууы мына себептерге байланысты: - тиімді және шығын аз кететін автоматты басқару жүйелерін құру жөніндегі инженерлердің тілектері; - бүгінгі күнгі ауа және космос ұшақтарының, сонымен бірге су және теміржол траспорттарының динамикасын зерттеу; - ізбағу және басқа да басқару немесе оқыту есептерін шешу кезіндегі адамның іс-әрекетін зерттеу; - жүрек соғу, көз шарасының қозғалуы т.б. нейромоторлы жүйелер секілді биологиялық объектілерді зерттеу. Бақылау теориясына деген қызығушылық жүйе іс-әрекетінің сапасын жоғарлатуға және жетілдірілген математикалық аппараттармен қамтамасыз етілген ЭЕМ кезеңінің келуімен байланысты. Идентификациялау теориясының негізін қалаушы ғалымдарының бірі профессор Эйкхофф. Бүгінгі кезде бұл пән басқару теориясынан басқа да пәндермен тығыз байланысты. Оған себеп болған ХХ-ғасырдың 60-70 жылдары жарық көрген А.А. Красовскийдің оптимал адаптивті жүйелерді синтездеуге идентификациялық жолмен келуіне арналған еңбектері. Адаптивті басқару теориясының дамуымен бірге ағымда объекті мен қобылжыту әсерін идентификациялау негізіндегі "идентификациялық" деп аталатын бүл ұғым негізгі бағыттьщ бірі болып саналады. Идентификациялау және моделдеу теориясымен қоғам дамуының локалды және глобалды динамикалық экономико-математикалық моделін құратын мамандар, яғни экономистер мен статистер тығыз айналысып жүр. Бұл екі ғылымның бір-бірін байытуына себепкер болды. Яғни осы бағыт арқасында социалдық және физикалық объектілерде пайдаланылатын жүйенің жалпы математикалық теориясы жасалынды. 1. Идентификациялау объектілерінің математикалық модельдері Математикалық модельдер мен олардың жіктеулері туралы жалпы мағлұматтар. Модельдер жиыны, модельдер құрылымы. Сызықты модельдер мен сызықты модельдер жиыны. Беріліс функциялардың модельдер үйірі. Күй кеңістігіндегі модельдер. Үлестірілген параметрлі модельдер. Уақытгық сипаттамалар. Дискретті модельдер. Күй кеңістігіндегі дискретті модельдер. Регрессия басқару тұлғасындағы статикалық және динамикалык модельдер. 2. Параметрлі статикалық идентификациясы Негізгі анқытамалар. Идентификация процесінің жалпы сұлбасы. Идентификацияньп негізгі этаптары. Априор мен апостериор ақпараттар. Идентификацяи сапасының көрсеткіштері мен критерийлері. Идентификациялау әдістерін кластарға бөлу. Құрылымды және параметрлік идентификациялар. Активті және пассивті идентификациялар. Идентификацияланудың проблемасы. Ажыратылған жүйелердегі идентификациялаудың жүйелік шарттары. Тұйықталған сызықты жүйелердегі идентификациялаудың жүйелік шарттары. Ықтималдық идентификациялау ұғымы. 3. Статикалық идентификациялаудьщ жалпы мәселелері Құрылымдық статикалық идентификация. Байланыс тығыздығының статикалық критерийлері. Модель координаттарының себеп-салдарлық қатынастар бағдарының тэсілдері мен критерийлері. Модель құрылымының идентификация кезеңіндегі шешімді қабылдау статикалық процедурасын ұйымдастыру. 4 Параметрлік статикалық идентификация Қарапайым тестілеу сигналдардың негізінде идентификациялау әдістері. Жиілік сипаттамаларды анықтау. Эксперименталды жиіліктік сипаттамаларды жуықтау. Өтпелі сипаттамаларды анықтау. Уақыттық сипаттамаларды жуықтау. Бағалау әдістері негізінде идентификациялау. Параметрлерді бағалаудың негізгі әдістері. Ең кіші квадраттар әдісімен бағалау. Марковтың бағалары. Максималды шын ұқсастық әдісімен бағалау, минималды орта қауіптілікпен бағалау. Байес бағалары. Идентификацияның корреляциялық әдістері. "Ақ шу" түрдегі псевдокездейсоқ тексеру әсірлері кезіндегі динамикалық сипаттамаларды анықтау. Псевдокездейсоқ тестілеу сигналдары. Стохастикалық жуықтау әдісі. Тұйықталған жүйелердегі объектілерді идентификациялау ерекшеліктері. Ішкі бөгеттермен айқындалмаған кері байланыстарды табу. Объектілердің күйін және параметрлерін бағалау. Калман-Бьюси сүзгісі. Параметрлері мен күйін бір уақытта бағалау. Квазисызықтандыру әдісі. Бапталатын адаптивті модельдерімен идентификациялау әдісі. Динамикалық объектілердің адаптивті модель түрлері. Параметр мен сигналдар бойынша сызықты модельдер. Адаптивті модельдерді қолданғандағы идентификациялаудың құрылымдық сұлбалары. Кіріс сигналдың сипаттамалары мен баптау процесінің байланысы, параметрлерді баптаудың тәуелсіз шарттары. Модельдің объектіге жақындау критерийлерінің түрлері. Гипертұрақтылық критерийлер мен Ляпуновтың екінші әдісін қолдану арқылы градиенттік әдістермен баптау алгоритмдерінің модельдері мен аналоггарын синтездеу. Бапталатын адаптивті модельдердің баптау синтезделген алгоритмдерін ықшамдау. Бейсызықты динамикалық сипаттамаларды идентификациялау әдістері. Бейсызықты объектілерді идентификациялауға гармоникалық сызықтандыруды қолдану. Бейсызыкты объектілерді идентификациялауға статикалық сызықтандыру әдісін қолдану. Бейсызықты объектілерді функционалды дэрежелі қатарларды қолданып идентификациялау. Негізгі және қосымша әдебиеттер тізімі 1. Эйкхофф П. Основа идентификации систем управления. - М.: Мир, 1975. 2. Цыпкин Я.З. Информационная теория систем. - М.: Наука, 1995. 3. Льюнг Л. Идентификация систем. Теория для пользователя. - М.: Наука, 1991. 4. Гроп Д. Методы идентификации систем. - М.: Мир, 1979. 5. Современные методы идентификации систем. Пер, с англ. /Под ред. П.Эйкхоффа. - М.: Мир, 1983. 6. Фомин Б.В., Яковлев В.Б. Моделирование производственных систем. - Киев: Вища школа. 1992. 7. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. Практикум.- М.:Высшая школа, 1999 ТИПТІК ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ ҮРДІСТЕРДІ ЖӘНЕ ӨНДІРІСТЕРДІ АВТОМАТТАНДЫРУ 3 кредит Пәннің мазмұны Kipicпe Технолгиялық, үрдістерді өнеркәсіп салаларына қазіргі заман деңгейіне автоматтандыру мен олардьң даму перспективалары автоматтандырудың экономикалық аспектілері. Өндіріс талаптарына сейкес анықталган технологиялық үрдістерді автоматтандыру аймағындағы мәселелер. Технологиялық үрдістерді автоматтандырудың дүние тану мәселелері Автоматты баскару жүйелері (АБЖ) жөніндегі жалпы мағұлматтар. TY АБЖ мен ТАБЖ туралы түсініктемелер. Технологиялық үрдістерді баскару үшін микропроцессорларды, микроЭЕМ мен ЭЕМ тармактарын қолдану. 1. Технологиялық ақпараттарды қайта өңдеу. Жалпы жағдайы. Технологияльқ үрдістердің басқарылуы. Технологиялық басқару объектісінен ақпарат алу. Технологиялық акпараттарды түрлендіру. Ақпараттар түpi мен формасы. 2. Типтік технологиялық үрдістер мен кешендерді автоматтандырудың техникалық құралдары. Автоматтандырудың техникалық құралдарының құрылымы туралы мәліметтер, технологиялық үрдістермен және кешендермен басқару. Технологиялық үрдістердің (бергіштер, қалыпты түрлендіргіштер, ақпараттарды өңдеудің интеллектуалды құрылғылары) өтyi туралы мәлімметтерді жинау құралдары. Ақпараттарды сақтау және кескіндеу құралдары. Командалық ақпараттарды (орындаушы мехнизімдер, куатты күшейткіштер) қолдану құралдары. ЕМБ нeriзгі түйіндерінің классификациясы және жалпы сипаттамасы. Басқарудыц технологиялық объектісі мен ЕМБ арасындағы байланысты ұйымдастыру. Объекімен байланыс құрылғылары (CAT, ACT). 3. Үздіксіз және дискретті технологиялық үрдістерді автоматтандыру. Технологиялық үрдістерді басқару объектісінің ретінде талдау әдістемесі. Технологиялық үрдістердің басқару объектісі ретінде ерекшеліктері (шығу айнымалысының үлестіргіштері, тасмалдық кешігу, көп ^байланыстығы, стационарлы еместігі, бейсызықтылығы). Технологиялық айнымалыларды автоматты реттеудің автоматты схемалары (шығын, қысым, температура, деңгей, концентрация және т.б.)- Типтік технологиялық үрдістерді автоматтандыру схемалары. Күрделі технологиялық объектілерді автоматты реттеу схемалары. Периодты және дискретті үрдістерді басқару объектісі ретінде басқару спецификасы. Үрдістерді басқару компьютерін қолдана отырып нақты уақытта басқару. Жағдайдың тізбектелуін басқару, бинарлы басқару. Анологты және сандық реттегіштердің негізгі қүрылымдары. Өлшеу ақпараттарының мультиплексиалды және анологты-сандық түрлендіргіші. 4. Күрделі жүйелерді басқаруға жүйелі жақындау. Кіріспе. Күрделі жүйе туралы жалпы үғым. Жүйе, жүйелік, элемент. Күрделі жүйелердің құрылымы мен байланыстары. Күрделі жүйелер классификациясы. Күрделі жүйелерді зерттеудің негізгі міндеттері. Күрделі жүйелерді қүрылымы - технологиялық талдау. 5. Объектілір мен жүйелерді модельдеу. Модельдеудің негізгі түсініктемелері. Негізгі модельдеу түрлері мен олардың қасиеттері. Модельдеу мақсаты. Негізгі модельдеу принциптері. Моделдеу технологиялары. Моделдеу есептерінің негізгі шешу әдістері. Физико-химиялық және жылу үрдістерінің өнеркәсіп технологияларындағы математикалық түрде жазылу. 6. Технологиялық үрдістерді тиімді басқару тәсілдері мен алгоритмдері. Статикалық режимдерді басқару объектісінде тікелей экстремумды іздеу немесе басқару объектісінің математикалық моделін қолдану арқылы тиімділеу алгоритмдері. Осы алгоритмдердің салыстыру анализі. Берілген ағынды өлшемдерді бойынша басқару объектісінің математикалық моделінің идентификациясының рекуррентті алгоритмдері. Объектінің технологиялық режимдерін тиімді басқару алгоритмдеріне мысалдар. Периодты үрдістерді, түсу режимі мен объект тоқталуын тиімді автоматты басқару тәсілдері мен алгоритмдері. 7. Технологиялық үрдістерді автоматты басқару жүйелері. ТҮ АБЖ қүрылымы. Қойылымы, мақсаты және ТҮАБЖ функциясы. Ақпаратты және басқарушы ТҮ АБЖ мысалдары. ТҮ АБЖ-нің негізгі түрлері. ТҮ АБЖ қүрамы. ТҮ АБЖ-ның негізгі бөлшектерінің өзара әрекеттесу схемасы. ТҮ АБЖ-ның әртүрлі өнеркәсігі салаларындағы мысалдары. 8САБА бойынша әртүрлі өнеркәсіп саласында типтік түрде шешу. Технологиялық үрдістермен басқаруда 8ІМАТІС 85, 87 микроЭЕМ-ді қолдану. Әдебиеттер тізімі Негізгі: 1. Автоматическое управление в химической промышленности: Учебник для ВУЗов./Под ред. Е.Г. Дудникова, -М.: Химия, 1987. 1б8с, ил. 2. Стефани Е.П. Основы построение АСУ ТП: - М,: Энергия, 1982. 352с, ил. 3. Цирлин А.М. Оптимальное управление технологическими процессами. - М.:Энергоиздат, 1986.400с 4. Васильков Ю.В., Василькова Н.Н. Компьютерные технологии вычислений в математическом моделировании: Учебное пособие. - М.: Финансы и статистика, 2002. - 265с: ил. 5. Корытин А.И., Петров Н.К., Радимов С.Н., Шпарев Н.К. Автоматизация типовых технологических процессов и установок: Учебник для ВУЗов. - М.: Энергоатом и здат, 1988., ил. 6. Ярмухамедова З.М. Физико-химические основы и математические модели типовых технологических процессов: Учебник для ВУЗов. - Алматы; КазНТУ, 1999. 163с. 7. Г.Олссон, Д. Пиани. Цифровые системы автоматизации и управления. - СПб.: Невский диалект, 2001. -557с. 8. Глинков Г.М., Маковский В.А. АСУ ТП в черной металлургии: Учебник для ВУЗов. -М.: Металлургия, 1999. -ЗІОс. Қосымша: 1. Шенброт И.М., Антропов М.В., Давиденко К.Я. Распределенные АСУ технологическими процессами. - М.: Энергоиздат, 1985. 240с, ил. 2. Рей У. Методы управления технологическими процессами. - М.: 1988.368с, ил. 3. Фомин Г.П. Математические методы и модели в коммерческой деятельности: Учебник. -М.: Финансы и статистика, 2001.-544с, ил. 4. Денисов А.А., Колесников Д.Н. Теория больших систем управления: Учебное пособие для ВУЗов. - Л.: Энергоиздат, Ленинградское отд., 1982. 288с. 5. Аристова Н.И., Корнева А.А. Промышленные программно - аппаратное средства на отечественном рынке АСУ ТП. - М.; Научтехиздат, 2001. -400с, 6. Манвейкин В.Т., Фролов СВ., ПІехтман М.Б. Применение ЗСАБА-систем для автоматизации технологических процессов: Учебное пособие. М,- Тамбов: Машиностроение, - 2000. 176с. СЫЗЫҚТЫ АВТОМАТТЫ РЕТТЕУ ЖҮЙЕСІНІҢ ТЕОРИЯСЫ 3 кредит Пәннің мазмұны Кіріспе Сызықты автоматты реттеу жүйе теориясы пәнінің мағынасы мен есептері және оның басқа пәндермен байланысы. 2.1 Автоматты жүйелер мен басқару жэне реттеу теориясының есептері Техникадағы басқару мен реттеу, автоматты баскару жүйелері (АБЖ) және объктілері. АБЖ күрастыру принциптері. АБЖ функционалды жазылуы мен олардың элементгері. Жүмыс істеу принциптері мен арналуы бойынша АБЖ кластарға бөлу. Стабильдеу, программалық басқару және қадағалау жүйелері. АБЖ статикалық және динамикалық модельдері мен олардың үзбелері. АБЖ қасиеттері және математикалық жазу бойынша ары қарай кластарға бөлу: жай жүйелер және үлестірілген параметрлері бар жүйелер, үзіліссіз және дискретті, анықталған және стохастикалық, бірөлшемді жәңе көпөлшемді, сызықты және сызықты емес, тиімді және адаптивті жүйелер. 2.2 Стационар үзіліссіз сызықты жүйелердің жалпы қасиеттері, модельдері және анализдеу негіздері Стационар сызықты жүйелері, уақыт аймақтағы модельдер, Нормаланған Коши түріндегі түрақты коэффициенттері бар сызьщты дифференциалды теңдеулер. Комплесті жазықтағы модельдер. Беріліс функциялар. „Шығаберіс-кіре беріс" кескіндегі сызыкты түрлендіру матрицасы түріндегі беріліс функциялар матрицасы. Беріліс функциялардьщ типтері және ерекше нүктелер бойынша жүйелерді кластарға бөлу. Нормаланған Коши түріндегі жүйенің беріліс функциялардың матрицасы. Қосалқы матрицасы мен жүйенің сипатгауыш полиномы. Қүрылым сүлбалар мен стационар жүйелердің графтары. Бірөлшемді және көпөлшемді жүйелер. Қүрылым графтары. Қүрылым сүлбалар мен графтарды түрлендіру ережелері. Көпөлшенген және көпбайланысты жүйелердің вектор-матрицалық жазылуы. Стационар сызықты жүйелердегі процестерін анализдеу. Кескін бойынша процесті зертгеу есебі. Стационар жүйелердің орнықтылығы. Стационар АБЖ динамикалық сипаттамалары. Салмакты (Импульсті өтпелі) жөне бірлік өтпелі функциялар. Гармоникалык әсерлерге реакциясы. Жиілік сипатгамалар. Минималды фазалык үзбелер. Типтік динамикалық үзбелер. 2.3 Жай үзіліссіз стационар жүйелердің орнықтылық критерийлері мен аймақтары Сызықты АБЖ орнықтылык шарттары. Алгебралық орнықтылық критерийлері. Аргумент принципі мен жиілік орнықтылық критерийлері. Найквист және Михайлов криетрийлері. Күдікті күшейту коэффициенті. Логарифмдік амплитуда фаза жиілік сипаттамалар әдісі. Параметрлер кеңістіктегі орнықтылық аймақтары. Бір немесе екі параметрлер бойынша Д-бөлуі. Негізгі қисық және ерекше түзулер. Орныктылық аймағын ажырату. 2.4 Үзіліссіз стационар басқару жүйелердің өтпелі процестер мен сапасы Бірконтурлы АБЖ өтпелі процесс. Жүйенің сапа критерийлері. Процестердің өсу және реттеу уақыттары, тербелмелік пен реттелмегендігі. Жанама критерийлері. Өтпелі процестін жиілік және алгебралық зерттеу әдістері. Өтпелі процестін сандық есптеу әдістері. Бірконтурлы баскару жүйлердің дәлдік көрсеткіштері мен дәлдігі. Өтпелі және орнатылған қателіктер. Статикалық және астатикалық жүйелер. Орнатылған қателікті жіктеу тендеулері, кателіктер коэффициентері. Сапаның интегралды критерийлері. Өтпелі процестің сапа критерийлерін квадраттық және сызықты интегралды функционалдармен беру. Оларды есептеу әдістері. Жүйенің сапасын жиілік критерийлермен бағалау. Өткізу жолағы, тербелмеліктің көрсеткіші мен резонанстық жиілігі. Тұйықталған жүйелердің жиілік сипаттамаларын құру. Өтпелі процестің қасиеттері мен жиілік сипаттамалары. Уақыт және жиілік аймақ масштабтарының қасиеттері. Тербелмелікті бағалау қөрсеткіші. Түйықталған АБЖ жиілік сипаттамалар арқьшы өтпелі процестің қисығын салу жуықтама әдістері. 2.5 Кешігулі және үлестірілген параметрлі жүйелер Кешігулі жүйелер, комплексті және уақыт аймақтағы модельдері, анализдеу әдістері. Сипаттайтын квазиполином, оның нөльдерінің үлестіруі және жүйенің асимптотикалық қасиеттері. Орнықтылықты анализдеу әдістері. Күдікті кешігу. Кешігулі жүйелердің сапасын және өтпелі процестерді анализдеу әдістері. Кешігу әсерін компенсациялау әдістері. Үлестірілген параметрлі жүйелер. Уақыт аймақтағы модельдер, дербес туындылы дифференциалды тендеулер, шеттік және бастапқы шарттар. ¥зақ электрлік желі жүйенің үзбесі болуы. Басқа мысалдар. Үлестірілген параметрлі жүйелердің беріліс функциялары. Үлестірілген параметрлі жүйелер дәлдігін және орнықтылығын зерттеу ерекшеліктері. 2.6 Сызықты АБЖ орнықтылығын қамтамасыз ету, реттеу сапасын жоғарлату және синтездеу Сызыкты АБЖ қасиеттерін жақсарту әдістері мен құрылғылары. Коррекциялаушы кұрылғылар. Түрлендіргіш элементтер. Қалыптасқан жағдайларда дәлдікті жоғарлату. Сыртқы әсерлерді өтемдеу. Инварианттықты камтамасыз ету. Құрамаланған басқару. Орнықтылықты қамтамасыз ету мен орнықтылық корын жоғарлату. Түбірлер годографтары арқылы коррекциялау қүрылғыларды синтездеу және параметрлерін таңдау. Логарифмдік амплитуда-жиілік сипаттамалар арқылы коррекциялау құрылғыларды синтездеу. Әдебиеттер тізімі Негізгі: 1. Теория автоматического управления. Часть 1, 2. /Воронов А.А. - М.: Высшая школа, 1999 2. Попов Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления. - М.: Наука, 1998 3. Попов Е.П. Теория нелинейных систем автоматического управления и регулирования. -М.: Наука, 2001 4. Солодовников В.В., Плотников В.Н., Яковлев А.В. Теория автоматического управления техническими системами. - М.: Изд-во МГТУ, 1993. 9. Методы классической и современной теории автоматического управления. 1,2,3 том/ Под ред. Н.Д. Егупова (в 3 томах).-. Издательство: НА, 2001. Қосымша: 1. Цыпкин Я.З. Основы теории автоматических систем. - М.: Наука, 1977. 2. Первозванский А.А. Курс теории автоматического управления. - М.: Наука, 1986. Справочник по теории автоматического управления. Под ред. А.А. Красовского. М.: Наука. 1987. БЕЙСЫЗЫҚТЫ АВТОМАТТЫ БАСҚАРУ ЖҮЙЕСІНІҢ ТЕОРИЯСЫ 3 кредит Пәннің мазмұны Кіріспе Сызықты емес автоматты реттеу теориясы пәнінің мағынасы мен есептері және оның басқа пәндермен байланысы. 1.1 Сызықты емес автоматты басқару жүйелері Сызықты емес жүйелердің ерекшеліктері. Типтік сызыкты емес сипаттамалар. Сызықты емес жүйелердегі қалыптасқан режимдер. Сызықты емес жүйелердің кальштасқан режимдері. Ерекше нүктелер мен ерекше сызықтар. Орнықтыльщ туралы үғымньщ аньщтамасы. «Кіші аралыкта», «үлкен аралықта», «біртүтастағы» орныктылық. Абсолютгі орнықтылық туралы үғым. Орнықтылык пен автотербелістерді дәл зерттеу әдістері. Қүрама-сызықты сипаттамалы жүйелерді зерттеу әдістері. Фазалық кеңістік әдісі. Нүктелік түрлендіру әдісімен периодтық режимдерді анализдеу. Қоспалау әдісімен релейлі жүйелерді зерттеу. Екінті (тура) Ляпуновтьщ әдісі. Ляпуновтың функциялары (таңбатүрақты және таңбабелгілі функциялар). Асимптотикалық және асимптотикалық емес орнықтылық. Орнықтылық және орнықсыздық туралы Ляпуновтың теоремалары. Сызықты емес жүйелердің орньщтылығын зертгеу және Ляпунов функцияларын таңдау мысалдары. Сызыкты емес жүйелердің абсолютті орнықтылығы. В.М. Попов критерийі. Сызыкты емес жүйелердің жуықтап зерттеу әдістері. Гармоникалық сызыктандыру. Сызыкты емес үзбелердін гармоникалық сызыктандыру коэффициентері. Сызыкты емес жүйедегі орныктылық пен автотербелістерді Михайлов годографының көмегімен зерттеу. Найквист критерийі аркылы сызықты емес жүйелердегі автотербелістердің параметрлерін есептеу (Л.С. Гольдфарб әдісі). 1.2 Дискретті және импульсті автоматты басқару жүйелері. Дискретті және импульсті элементі бар АБЖ. Дискреттік элементтерді іріктеу, сигналдарды кванттау, импульстерді күрастыру амалдары. Импульсті элементтің негізгі сипаттамалары. АБЖ қүрамында ЭЕМ қолдану негізгі сүлбалары. ЭЕМ бар жүйенің эквиваленттік импульсті моделі. Дискретті және импульсті жүйелердің математикалық жазылуы. Айырым теңдеулерді колдануы. Стационар импульсті жүйелер. Амплитудалы импульсті модуляция процесінің стандартты көрінісі. Лаплас түрлендіруін қолдану. Модуляцияланған сигналды кескінмен көрсету. Импульсті жүйелерді зерттеуіне 2-түрлейдіру мен дискртеттік Лаплас түрлендіруін қолдану. Импульсті жүйелердің беріліс функциялары. Керілеу интегралдары. Импульсті жүйенің өзіндік және еріксіз козғалыстары. Жүйенің реакциясы. Импульсті автоматты басқару жүйелерін анализдеу және синтездеу. Орнықтылық, өтпелі процесстер және сапасы. Жүйенің дәлдігі, қателік коэффициентгер. Импульсті жүйенің жиілік сипаттамалары және жиілік анализдеу әдістері. Импульсті жүйелерін коррекциялау. Жүйелерді синтездеу. ЭЕМ басқару зандарын және сигналдарды коррекциялауын іске асыру. Сызықты емес дискретті жөне импульсті жүйелер. Орнықтылықты зерттеу әдістері. Әдебиеттер тізімі Негізгі: 1. Попов Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления. - М.: Наука, 2001 2. Попов Е.П. Теория нелинейных систем автоматического управления и регулирования. -М.:Наука, 1979. 3. Цыплаков А.П. Задачник по теории автоматического регулирования. - М.: Машиностроение, 1977. 8. Методы классической и современной теории автоматического управления. 1,2,3 том/ Под ред. Н.Д. Егупова (в 3 томах).-. Издательство: НА, 2001. 9. Солодовников В.В., Плотников В.Н., Яковлев А.В. Теория автоматического управления техническими системами. - М.: Изд-во МГТУ, 1993. Қосымша: 1. Цыпкин Я.З. Основы теории автоматических систем. - М.: Наука, 1977.Первозванский А.А. Курс теории автоматического управления. - М: Наука, 1986. 2. Справочник по теории автоматического управления. Под ред. А.А. Красовского. М.: Наука. 1987. 3. Ю.И. Топчеев Атлас для проектирования систем автоматического регулирования. М.: Машиностроение. 1989. |