8D07109 Автоматизация и Internet of things в КазНУ им. аль-Фараби

Дисциплины

• Промышленная автоматизация, программируемые логические контроллеры и робототехника

  Цель дисциплины состоит в формировании способности исследовать вопросы повышения эффективности производства с помощью технологий автоматизации, цифровизации и роботизации производства. Содержание дисциплины: Моделирование промышленных установок, датчиков и исполнительных механизмов. Управление промышленными приложениями. Программируемые логические контроллеры с промышленными приложениями. Применение и настройка ПИД-регуляторов. Нечеткие множества и нечеткие системы управления. Теория нечетких регуляторов. Теория моделирования роботов. Технологии проектирования и конструирования роботов.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Методы научных исследований

  Цель дисциплины состоит в формировании способности применять методы исследования, начиная от общепринятых методов в области инженерии до технических методов, ориентированных на автоматизацию и Интернет вещей. Содержание дисциплины: Методология исследования. Обзор литературы. Исследовательские гипотезы. Исследовательский подход. Количественные и качественные методы: концептуализация и измерение, выборка и причинно-следственное моделирование. Исследовательские стратегии в области инженерии: проектирование и разработка прототипа, эксперименты, практическое исследование, анализ данных.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 3
  

• Системы и средства автоматического регулирования и управления

  Цель дисциплины состоит в формировании способности проектирования систем и средств автоматического управления сложными процессами с упором на программируемое логическое управление. Содержание дисциплины: Постановка задачи управления. Управляемость и наблюдаемость линейных систем. Синтез контроллеров. Задача управления киберфизическими системами. Устойчивость. Проектирование управления с обратной связью по методу Ляпунова. Оптимальное управление. Технологии предиктивного управления на основе моделей. Нечеткое логическое управление. ПИД-регулятор. Схема управления на основе ПИД-регулятора.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Математические инструменты систем управления

  Цель дисциплины состоит в формировании способности создавать математические модели в сфере автоматизации производства на основе базовых алгоритмов управления. Содержание дисциплины: Математическая модель и математическое моделирование процессов. Математическая модель задачи оптимального управления. Классификация задач оптимального управления. Принцип максимума Понтрягина. Задачи оптимального быстродействия. Управляемость и наблюдаемость систем. Оптимальное управление системами. Метод динамического программирования. Достаточные условия оптимальности управляемых динамических систем.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Проблемы интеллектуализации микроконтроллерного управления и регулирования

  Цель дисциплины состоит в формировании способности применять методы интеллектуального управления для повышения эффективности технологических процессов. Дисциплина направлена на изучение тем: Принципы проектирования микроконтроллера. Построение математической модели управления технологическим процессом. Стратегии управления. Методы искусственного интеллекта для микроконтроллерного управления и регулирования. Нечеткие PID-регуляторы. Интеллектуальные PID-регуляторы на основе искусственных нейронных сетей. Предиктивное управление. Оценка устойчивости и управляемости технических средств на интеллектуальных регуляторах.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Академическое письмо

  Цель дисциплины состоит в формировании способности писать и редактировать научные статьи для публикации с учетом профессиональных особенностей области инженерии и требований научных изданий. Содержание дисциплины: Академический стиль письма для докторантов. Различия в структуре и организации научных работ. Единство и согласованность разделов статьи. Структура статьи. Особенности оформления разделов статьи. Способы связывания идеи и аргументов. Критическое оценивание. Анализ и синтез в академическом письме. Рецензирование научных трудов.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 2
  

• Инжиниринг управления технологическими процессами и промышленный интернет вещей

  Цель дисциплины состоит в формировании способности проектировать и программировать системы управления технологическими процессами, применять методы переноса данных в облачные хранилища, их обработки и анализа. Содержание дисциплины: Архитектура систем управления технологическими процессами. Передача данных в промышленных сетях. Системы управления производством и облачные сервисы. Промышленный Интернет вещей (IIoT). Прогнозирование качества, мониторинг состояния ресурсов и оптимизация производственных процессов с помощью IIoT для Индустрии 4.0.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Проблемы и перспективы в проектировании интеллектуальных систем управления

  Цель дисциплины состоит в формировании способности проектировать и разрабатывать интеллектуальные системы для автоматизации и управления технологическими процессами. Содержание дисциплины: Актуальность робастных и инвариантных систем. Робастные системы управления. Причины возникновения неопределенностей, характеризующих системы управления. Теория нечетких множеств и интервального анализа для описания различных видов неопределенностей. Управление нелинейными системами на основе искусственных нейронных сетей. Генетические алгоритмы и их приложения для идентификации и управления нелинейными системами.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

Профессии

Результаты обучения

• Применять микроконтроллерную технику в отраслях производства, проектировать и разрабатывать приложения и услуги Интернета вещей, адаптированных к промышленным потребностям "Индустрии 4.0".
• Предлагать новые гипотезы и решения научных проблем в области проектирования и разработки интеллектуальных автоматизированных систем управления на основе самостоятельного оригинального подхода; вносить вклад в развитие общества.
• Критически оценивать и прогнозировать пути развития автоматизации и управления сложными техническими и социально-экономическими объектами управления в виде формализованных математических и компьютерных моделей управления.
• Демонстрировать междисциплинарное понимание концепций современных систем автоматического регулирования и управления, роли промышленного Интернета вещей в повышении производительности технологических процессов, принимать системные решения при создании инновационной продукции, оперативно управлять инновационными проектами.
• Строить математические модели оптимального управления, анализировать управляемость и наблюдаемость систем, проектировать нечеткие системы управления и системы управления на основе искусственных нейронных сетей.
• Составлять программы исследований, применять методы научных исследований, осуществлять научное руководство проведением исследований по важнейшим научным проблемам фундаментального и прикладного характера, формулировать научные гипотезы, выстраивать исследовательский процесс по теме диссертации, представлять и обсуждать результаты исследований в устной и письменной форме на республиканских и международных научных конференциях, в научных дискуссиях и публикациях в национальных и международных рецензируемых изданиях.
• Проектировать и разрабатывать прототипы устройств IoT на базе микроконтроллеров и ПИД-регуляторов с применением методов интеллектуального управления.
• Проводить анализ, оценку и выбор элементов, методов и стандартов современных систем управления, архитектуры микроконтроллерных устройств, программных средств с целью их дальнейшего применения при разработке крупномасштабных инженерных систем управления.

Похожие ОП