7M07102 Автоматизация и управление в ГУ им. Шакарима

Дисциплина позволит получить знания и умения в области алгоритмов и основных принципов цифровой обработки сигналов, аппаратного и программного проектирования систем цифровой обработки сигналов.Рассматриваются математические модели сигналов и их представление в функциональном и векторном пространствах, ортонормированные и мультипликативные системы базисных функций. Специфика применения современных средств обработки сигналов для улучшения качества функционирования систем управления.

Дисциплина включает основные вопросы и принципы в области систем управления техническими объектами и способы построения, экплуатации современных систем управления техническими объектами.Изучаются способы построения систем управления, обеспечение безопасности функционирования систем управления, защита информационных потоков и хранимых данных. Рассматриваются криптографические, конструктивные и технологические методы защиты информации в системах управления.Специфика проектирования и разработки систем управления техническими объектами.

Содержание курса направлено на освоение основных подходов и направлений психологии управления; базовых понятий, психологических законов управления; особенности планирования и решения управленческих задач; знакомство с психологическими методами урегулирования конфликтных ситуаций; формирование навыков анализа психологических причин, лежащих в основе снижения эффективности процесса управления; овладение способами мотивирования труда; приемами использования эффективных стилей управления.

Дисциплина рассматривает основные разделы базового курса общего системного анализа и системного подхода научных исследований. Изучаются основные задачи системного анализа, их особенности, дается классификация систем и их характеристики, рассматриваются детерменированные системы без последствия с выходными сигналами двух классов, детерменированные системы с последствием, стохастические системы. и пути их решения. Рассматривается роль измерений в создании моделей систем.

Дисциплина направлена на обучение магистрантов методам экспериментальных исследований и обработки результатов в области автоматизации и управления. Рассматривает вопросы применения статистических методов дисперсионного, регрессионного, корреляционного анализа обработки экспериментальных данных, решение задач с помощью методов наименьших квадратов, путем моделирования объектов автоматизации и исследования методами планирования эксперимента. Для решения задач обработки экспериментальных данных используются универсальные пакеты прикладных программ.

Курс направлен на изучение основных направлений, принципов и закономерностей высшего образования; В ходе изучения курса будут рассмотрены базовые понятия современной педагогики, концепции и теории обучения и воспитания, дидактику высшей школы; Магистрант овладеет навыками проектирования организации образовательного процесса, приемами индивидуальной и групповой рефлексии, смогут грамотно формулировать педагогические цели, применять образовательные технологии в учебном процессе, конструировать рабочие программы дисциплин.

Овладение общекультурными, профессиональными и специальными компетенциями для осуществления профессиональной деятельности, предполагающее обучение навыкам чтения оригинальной литературы в определенной отрасли знаний на иностранном языке, развитие навыков устной речи в монологической и диалогической форме по специальности, развитие навыков письменной научной речи в рамках области научного исследования магистранта, а также ознакомление с формами и видами международного сотрудничества в научной сфере.

Дисциплина позволяет углубить изучение методов математического описания, анализа и синтеза импульсных и цифровых систем.Рассматриваются общие сведения о дискретных и импульсных автоматических системах, уравнения и передаточные функции замкнутых и разомкнутых импульсных систем. Изучаются способы расчета частотных характеристик и свойств дискретных и импульсных систем, методы расчета устойчивости систем.Специфика изучения способов проектирования, наладки и эксплуатации импульсных и цифровых систем управления.

Дисциплина направлена на обучение магистрантов методам анализа и обработки большого объема данных, полученных при экспериментальных исследованиях систем автоматизации и управления. Рассматривает вопросы понятия анализа и обработки больших объемов данных, корреляционно-регрессионный анализ, статистический анализ больших и малых выборок. Обучает использование современных компьютерных технологий для моделирования исследования объектов автоматизации, для анализа данных и их обработки, обучает графической обработки результатов исследований.

Дисциплина направлена на изучение культуры научного мышления, формирует аналитические возможности и навыки исследовательской деятельности, предоставляет теоретические и практические знания, необходимые будущему ученому. Исследует историческую эволюцию наук и философские перспективы, которые они формируют. Описываются истоки современной науки, ее общественные и институциональные связи. Рассматриваются общефилософские вопросы, связанные с мысленными экспериментами, подтверждением и опровержением теорий, происхождением и применением количественных и высококачественных методов исследований.

Дисциплина дает представление о научной деятельности, основных видах научных исследований, изобретательской деятельности, методах решения изобретательских задач, научных организациях, финансировании, планировании, проведении научно-исследовательских работ и представлении их результатов; подготовке и аттестации научных кадров .Рассматривает такие вопросы, как типы научных организаций и их взаимодействие, финансирование и организация научных исследований, планирование научно-исследовательских работ. Знакомит с понятие м изобретение, обучает созданию формулы изобретения.

Курс посвящен вопросам организации и планирования научных исследований.Изложены методологические основы научного познания и творчества. Освещены выбор направления научного исследования и разработка этапов научно-исследовательской работы. Рассмотрены требования к поиску, накоплению и обработке научной информации. Описаны принципы теоретических и экспериментальных исследований. Разобрано моделирования в научном и техническом творчестве. Обобщены методы обработки результатов экспериментальных исследований. Сформулированы требования по оформлению результатов научной работы.

Курс освещает вопросы организации научно-исследовательской работы. Представлены основы методологии научного познания. Отмечена роль выбора направления исследования, а также отдельно описана разработка всех стадий научных исследований. Сформулированы основы работы при поиске, сборе и обработке научно-технической информации. Проведена классификация методов исследования. Уделено внимание правильному оформлению и внедрению результатов проведенных исследований. Обобщена эффективность организации работы в научном коллективе

В дисциплине рассматриваются интегрированные иерархические распределенные системы обработки информации и управления, их архитектура и принципы построения. Изучаются принципы и типовые протоколы взаимодействия распределенных компьютерных систем на примере эталонной модели взаимодействия открытых систем. Рассматриваются международные стандарты взаимодействия открытых систем. Исследуется применение программируемых логических контроллеров для построения информационно-управляющих систем, разработка прикладных программных модулей для реализации нижнего уровня управления.

В дисциплине изучаются основные методы и этапы исследования операций, применение изученных методов в практических исследованиях и анализе. Рассматриваются элементы теории игр, динамическое моделирование, теория массового обслуживания, сетевые методы планирования и т.д. Исследуются способы решения оптимизационных задач, разработка моделей и применение методов исследования операций для решения практических задач производства с применением современных компьютерных технологий.

Дисциплина формирует знания о нечетких систем управления, областях применения и методах и алгоритмах решения практических задач с использованием законов нечеткой логики, позволяет овладеть методами расчета динамических систем с неполной информацией о ходе протекания процесса, научиться синтезировать нечеткие регуляторы в прикладных программах и выбирать стратегию выполнения и определять надежность таких систем управления.

Дисциплина даёт основные понятия в области робототехнических систем и краткую историю развития робототехники. Изучает структуру, устройство и классификацию робототехнических устройств, используемых в промышленности. В дисциплине рассматриваются устройство, принцип действия и классификация различных приводов промышленных роботов: электропривод, гидропривод, пневмопривод, комбинированный. Исследуются программные и аппаратные средства управления робототехническими системами. Рассматриваются перспективы развития робототехники и возможности интеграции с системами искусственного интеллекта.

Дисциплина посвящена изучению разнообразным техническим средствам, как аппаратных, так и программных, используемых для построения современных АСУТП — промышленные компьютеры, суперкомпьютеры, их устройство и возможности, программируемые логические контроллеры. Рассматриваются методы создания нейросетевой САУ, методы цифрового управления, методы анализа и синтеза систем управления в условиях неполной определённости. Изучаются так же адаптивные системы. Методы и алгоритмы адаптации и системы автоматического управления с ассоциативной памятью.

Учебная дисциплина учит основам функционального моделирования компонентов построения интегрированного автоматизированного производства и типовой архитектуре интегрированной системы автоматизации. Студент знакомится с основными принципами интегрированной системы автоматического управления и узнает уровни управления. Обучает средствам сетевой поддержки интегрированной системы автоматизации, технологии обмена информацией в сети. Рассматриваются компоненты программного обеспечения интегрированной системы автоматического управления и основные возможности системы SCADA.

Формирование энергоресурсной эффективности в производстве сложной кибернетической системы и промышленности в интегрированных системах управления. Дисциплина рассматривает принципы построения интегрированной автоматизированной системы управления в производстве. Предназначена для разработки структур и возможностей ERP, MES SCADA, лабораторных информационных и PI-систем. Студенты изучают функциональную структуру системы автоматического управления качеством готовой продукции, методы планирования и управления, гибкого управления многопрофильными производствами и основы кибернетической организации.

При освоении дисциплины обучающиеся знакомятся с приборами контроля и управления технологическими процессами. Изучаются программируемые логические контроллеры, необходимые для управления производством. Дисциплина изучает выбор путей обеспечения интеграционных решений для максимально эффективного управления производством. Темы курса включают интеллектуальные приборы контроля технологических параметров и инструментальные программируемые конроллеры. Системы верхнего уровня: ERP, MES и новая SCADA-система.

В дисциплине изучаются основные понятия и принцип построения и функционирования робастных систем управления, позволяющие в условиях неопределённости возмущений синтезировать регуляторы, обеспечивающие устойчивость и качество систем автоматического управления (САУ). Исследуются методы анализа и синтеза робастных САУ. Рассматриваются основы теории чувствительности САУ, уровни робастности САУ, принцип инвариантности для построения САУ, основы устойчивости робастных систем.

Изучение курса формирует знаний по теории оптимального или субоптимального управления детерминированными или стохастическими нелинейными процессами. Задачей обучения дисциплины является изучение теории, методов и средств: адаптивного оптимального САУ на базе самоорганизующегося оптимального регулятора с экстраполяцией; синергетического оптимального САУ; нечетко-множественного автоматического регулирования; экспертной информационной САУ; нейросетевой САУ; системы автоматического управления с ассоциативной памятью.

В содержание дисциплины входит: основные механические, электронные и компьютерные составляющие робототехнических и мехатронных систем, определение и терминология мехатроники и робототехники. Дисциплина раскрывает предпосылки, преимущества и перспективы развития и области применения мехатронных систем в робототехнике, структуру и принципы интеграции мехатронных и робототехнических систем, мехатронные модули вращательного движения на базе высокомоментных двигателей.

Дисциплина включает основные вопросы и принципы в области построения искусственного интеллекта.Рассматриваются история развития систем искусственного интеллекта, методы приобретения знаний, решение задач дедуктивного выбора и нечеткой логики. Изучаются языки программирования интеллектуальных решателей, экспекртные системы, типы систем и их режимы работы, алгоритмы обучения нейронных сетей.Специфика приобретения знаний, решений задач дедуктивного выбора, нечеткой логики, языков программирования интеллектуальных решателей.

Дисциплина включает основные вопросы и принципы в области подходов, методов и приемов исследования и построения систем искусственного интеллекта, используемые для решения задач автоматизации производства.Рассматриваются основные вопросы и понятия разработки систем искусственного интеллекта в системах автоматизации, способы программирования и разработка программного обеспечения. Изучаются основные виды систем ИИ и алгоритмы их обучения.Специфика в области разработки и проектирования систем ИИ.

Содержание дисциплины включает изучение программного обеспечения современных САУ: системное, прикладное, аппаратное. В курсе рассматриваются контроллеры ПАО, операционные системы реального времени контроллеров и пульты оператора. Дисциплина изучает процесс создания ПАО с использованием традиционных языков программирования и конфигураторами пультов оператора для повышения эффективности производственного процесса современных САУ, а также разнообразие областей применения.

Дисциплина позволяет определить и обосновать роль надежности, как одной из основных источников повышения эффективности техники, экономии материалов, трудовых и энергетических затрат.Изучает что такое отказы, их характеристики и методы борьбы с ними; что такое ремонтопригодность, показатели надежности и долговечности. Рассматривает такие методы повышения надежности, как метод пропорционального, произвольного, равномерного и экспоненциального распределения; восстанавливаемые резервированные системы различной кратности.

Изучение дисциплины позволит освоить основные принципы и методологию разработки прикладного программного обеспечения, разрабатывать новые методы проектирования с улучшенными характеристиками.Рассматриваются подходы к проектированию ССУ, его интерпретация и конкретизация, и унификация проектных решений и средств проектирования. Изучаются специализированные подходы при постановке задачи автоматизированного проектирования ССУ.Специфика применения функциональных возможностей современных САПР для разработки АРМ испытателя электронных и электромеханических устройств СУ.

Изучение дисциплины позволит получить знания, умения и навыки в проектировании систем на кристалле.Рассматриваются особенности реализации и перспективы применения, программируемые системы на кристалле PSoC, способы создания систем на кристалле на базе ПЛИС FPGA. Изучается использование конструкций VHDL для моделирования, проектирование на основе шины AMBA и ядер системы MICROBLAZE.Специфика в области разработки, проектирования и программирования систем на кристалле.

Изучение дисциплины позволит произвести подготовку в области информационных технологий при разработке автоматизированных методов и систем для обработки информации в различных системах управления техническими объектами.Рассматривается общая характеристика систем обработки информации и управления и их типизация. Изучается процесс проектирования и информационное обучение АСОИУ, разработки пользовательского интерфейса.Специфика применения знаний и навыков при проектировании средств и систем автоматизации, применение средств автоматизированного проектирования.

Дисциплина направлена на приобретение навыков ориентирования в современных системах управления, основанных на методах искусственного интеллекта, с использованием нейронных сетей и систем нечеткой логики, умение применять интеллектуальные системы управления в технических процессах.Рассматриваются такие вопросы, как проектирование базы знаний и представление их в современных интеллектуальных системах, динамические экспертные системы , применение и свойства нейросетевых технологий, системы управления с нечеткой логикой.

Дисциплина изучает общие методы анализа и расчет надежность технических систем защиты информации. Предлагаемый курс рассматривает такие вопросы как расчет надежности технических систем, требования к показателям надежности. Расчет характеристик надежности невосстанавливаемых систем, системы с последовательным соединением элементов. Расчет характеристик надежности невосстанавливаемых резервированных систем, как производить расчет надежности по постепенным отказам, расчет надежности систем с восстановлением .

Изучение курса позволит получить теоретические знания, практических умений и навыков в области анализа и синтеза систем автоматизации, выработка алгоритма управления, обеспечивающих качественное функционирование технических систем. Необходимость повышения эффективности производства на основе автоматизации технических систем определяет основные тенденции в развитии методов и теории оптимального и адаптивного управления техническими системами. Основопологающую роль в этом имеет применение средств вычислительной техники.

Дисциплина изучает систему управления роботов: шинные системы, запуск, описание и конструкция, механика, режимы работы робота,пульт управления и его функции, нагрузки, калибровка. Дисциплина рассматривает применение промышленных роботов на производстве и в быту. Содержание дисциплины включает дистанционное управление роботом: подготовка к запуску программы по ПЛК, соединение и управление проектом с помощью WorkVisua.

Изучаются теоретические и практические основы в области проектирования и создания интеллектуальных систем для управления техническими системами и технологическими процессами, принципы работы основных типов интеллектуальных систем; базовые алгоритмы обучения искусственных нейронных сетей, программные и аппаратные методы реализации.

Применять полученные знания к решению вопросов выбора и внедрения корпоративных систем и информационных технологий для решения задач управления, проектировать и разрабатывать интеллектуальные системы для управления техническими системами и технологическими процессами, обучать искусственные нейронные сети, применять программные и аппаратные методы реализации искусственных нейронных сетей и нечетких алгоритмов управления.

Владеть новейшими средствами и методами проектирования, такими, как методы искусственного интеллекта, цифровой обработки информации, моделирования сложных динамических систем.

Формировать знания и умения управления автоматизированными комплексами на основе системного подхода решения задач.

Осваивать основы проектирования мехатронных объектов и промышленных роботов и их систем управления, методы и средства их моделирования; понятия, термины и определения в области проектирования мехатронных объектов и промышленных роботов и их систем управления; современные направления в робототехнике.

Использовать технологические и функциональные стандарты, современные модели и методы оценки качества и надежности при проектировании, конструировании и отладке систем автоматического контроля и управления.

Применять основополагающие научные, педагогические, управленческие, коммуникативные знания и умения в профессиональной деятельности.

Проводить эксперименты по заданным методикам с обработкой и анализом результатов, применять методы информационных технологий для обработки информации

Владеть основными методами, способами и средствами получения, переработки информации, работает с компьютером как средством управления информацией.

Принимать участие в создании и управлении АСУТП на всех этапах жизненного цикла. Эксплуатировать и сопровождать АСУТП и системы диспетчерского управления.

Разрабатывать эскизные, технические и рабочие проекты автоматизированных и автоматических производств, технических средств автоматизации, управления, контроля, диагностики и испытаний, систем управления жизненным циклом продукции и ее качеством с использованием современных средств автоматизации проектирования отечественного и зарубежного опыта разработки конкурентоспособной продукции.