7M07110 Автоматизация и управление в ЮКГУ им. М. Ауезова

Дисциплины

• Интегрированные технологии автоматизации и управления

  Цель: Овладение современными методиками интегрирования процессов в единые системы управления и умение анализировать научные и практические проблемы при реализации высокотехнологичных объектов автоматизации Содержание: Концепция интегрированных технологий создания систем автоматизации и управления, основные понятия, состав и структура интегрированной системы управления. Модели гибких автоматизированных производств и их компонентов. Научный, инженерный и промышленный эксперимент, как средство построения или уточнения математической модели исследуемого объекта или явления

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Психология управления

  Цель: Формирования системных знаний магистрантов о психологических и коммуникативных техниках и технологиях делового взаимодействия Содержание: Основные подходы и принципы современной психологической науки, которые могут оказаться полезными в профессиональной деятельности специалистов высшей квалификации. Психологические знания и умение анализируются в контексте их применения в практике самопознания, общения, профессионального и личностного роста.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 3
  

• История и философия науки

  Цель: Формирование философских мировоззренческо-методологических оснований научного познания. Содержание: Вопросы истории, а также теоретичекие проблемы, связанные с процессом научного познания. Подвергаются критическому анализу проблемы современной науки. Анализируются различные философские направления в контексте методологии современного научного познания.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• Иностранный язык (профессиональный)

  Цель: Формирование лингвистической, дискурсивной и социокультурной компетенции магистрантов. Содержание: Принципы обучения и требования к уровню владения иностранным языком, характер учебного языкового материала: фонетика, лексика и словообразование, грамматика.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• Теория систем и системный анализ

  Цель: Овладение методами, принципами и методологией построения ОИАСУ, синтеза их структур и состава. Знание основных компонентов -АСУ ТП, АСУ ГПС, АСУП, АСУ ТПП, АСНИ, САПР) и примеры реализации открытых интегрированных систем управления. Содержание: Структура и состав открытой интегрированной системы управления (ОИАСУ). Стандарты открытых систем. Основные понятия интегрированной системы управления. Иерархия систем. Определение интегрированной автоматизированной системы управления. Состав ОИАСУ. Структура ОИАСУ. Тенденции развития открытых интегрированных систем. Методология разработки открытых интегрированных систем управле-ния. Требования научного управления.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Автоматизация технических систем

  Цель: Ознакомление с особенностями системного анализа технических систем, технологических процессов и производств, использования математического моделирования и систем автоматизированного проектирования при создании систем автоматизации и управления Содержание: Классификация систем управления по уровням автоматизации. Общие сведения об автоматических и автоматизированных системах управления. Назначение локальных систем и их класси-фикация. Особенности технических систем как объектов управления (непрерывность, нелинейность, многомер-ность, наличие запаздывания, многосвязанность, нестационарность, распределенность характеристик в пространстве и пр.). Объекты управления в технических системах. Классификация объектов управления в технических системах и их виды. Особенности технологических процессов как объектов управления.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Педагогика и психология высшей школы

  Цель: Формирование основ профессионально-педагогической культуры преподавателя высшей школы, освоение теоретических основ современной педагогической науки и формирование готовности к творческому решению профессиональных задач. Содержание: Современные тенденции гуманизации и демократизации учебно-воспитательного процесса в высшей школе, новых технологий обучения и воспитания, ориентирует на индивидуально-творческий стиль педагогической деятельности.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Локальные системы автоматизации и управления

  Цель: Решение теоретических и прикладных задач по автоматизации локальных систем, умение систематизировать задачи локальных объектов систем управления на основе различных критериев и гипотез для исследуемой отрасли Содержание: Математические модели объектов управления, используемые при расчете автоматических систем регулирования и связь между ними. Аналитические и экспериментальные методы определения статических и динамических характеристик объекта. Реализация типовых законов регулирования в промышленных регуляторах. Системы цифрового и дискретно-логического управления. Определение на ЭВМ качества переходных процессов каскадных и комбинированных АСР

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Техническое обеспечение компьютерных управляющих систем в нефтепеработке и нефтедобыче

  Цель: Формирование навыков обоснованного подбора технического обеспечения компьютерных управляющих систем в нефтепеработке и нефтедобыче. Содержание: Обзор используемых компьютерных управляющих систем при автоматизации процессов нефтехимии. Компьютерная автоматизация технологической подготовки нефтепеработки. Автоматизированные системы управления технологическими процессами нефтепереработки и нефтедобычи. Программируемые логические контроллеры и SCADA-системы. Системы числового программного управления. Современные интеллектуальные технологии, применяемые в нефтепереработке и нефтедобыче.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 6
  

• Планирование эксперимента

  Цель: Подготовка к самостоятельному решению теоретических и прикладных задач в области автоматизированных систем научных исследований (АСНИ) в химической и пищевой промышленности. Содержание: Структуры и виды обеспечений автоматизированных систем для научных исследований. Основные структуры систем автоматизации научных ис-следований. Виды обеспечений АСHИ (организационное, информационное, математическое, техническое, программное, лингвистическое, метро-логическое, правовое и эргономическое). Технические средства автоматизации эксперимента. Программное обеспечение. Структура управляющей программы. Датчики автоматизированных систем научного эксперимента. Классификация датчиков и основные требования к ним. Статические и динамические характеристики.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 6
  

• Автоматизация научных исследований

  Цель: Получение глубоких знаний по теоретическим и практическим вопросам построения систем автоматизации научных исследований на основе современных технических средств автоматизации, включая микропроцессорную технику и управляющие промышленные компьютеры и системы. Содержание: Основные виды научных исследований. Значение математики и вычислительной техники в научных исследованиях. Научный, инженерный и промышленный эксперимент как средство построения или уточнения математической модели исследуемого объекта или явления. Типовая схема экспериментальных исследований. Типовые структурные схемы и основные функции автоматизации научных исследований.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 6
  

• Современная цифровая обработка сигналов в системах автoматизации

  Цель: Формирование знаний и умений, необходимых для разработки цифровых систем обработки сигналов в системах автoматизации, навыков постановки исследовательских задач в части разработки средств обработки сигналов. Содержание: Введение в цифровую обработку сигналов. Сигналы и их преобразования при цифровой обработке. Цифровые фильтры. Методы математического описания цифровых фильтров. Фильтры КИХ (импульсная характеристика конечной продолжительности) и БИХ (импульсная характеристика бесконечной продолжительности). Цифровой спектральный анализ. Гармонический спектральный анализ. Преобразование Фурье. Алгоритмы быстрого преобразования Фурье. Реализация цифровой обработки сигналов на основе аппаратных и аппаратно-программных средств. Цифровые сигнальные процессоры.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 6
  

• Теория и методы обработки и передачи информации

  Цель: Изучение и анализ характеристик различных моделей измеряемых процессов, формирование навыков применеия методов сбора, обработки и передачи информации. Содержание: Статистические характеристики моделей измеряемых процессов. Стационарная модель измеряемых процессов. Нестационарная модель измеряемых процессов. Представление реализаций случайных процессов дискретными отсчетами. Ортогональные функции. Методы временной дискретизации. Погрешности восстановления измеряемых процессов. Применение теоремы Котельникова для определения частоты дискретизации. Применение теоремы Котельникова для случайных процессов. Выбор частоты опроса по принципу дискретизации Железнова.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 6
  

• Специализированные технические и программные средства и системы автоматизации

  Цель: Формирование знаний и умений классифицировать и эффективно использовать в профессиональной деятельности современные специализированные технические и программные средства и системы автоматизации. Содержание: Систематизация ТСА: средства получения информации о состоянии объекта управления; схемы обработки сигналов; вопросы, связанные с ПЛК и исполнительными устройствами. Классификация программных средств СУ, основы для разработки проектов взаимодействия элементов АСУ реального времени, интеграция разнородных систем на основе стандарта OPC, ПО контроллеров, инструментальное ПО, реализующие стандарт МЭК 61131, организация диспетчерского управления и сбора данных, промышленный интернет вещей (ІІoТ); перспективы развития специализированных технических и программных средств и систем управления.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 6
  

• Элементы и устройства компьютерных управляющих систем

  Цель: Формирование навыков выбора и обоснования элементов и устройств компьютерных управляющих систем. Содержание: Принципы компьютерного управления. Обзор существующих компьютерных управляющих систем, программного и информационного обеспечения. Информационно-управляющие системы. Функциональные элементы ИУС. Требования к процессорам, применяемым в ИУС. Микроконтроллеры. Программируемые логические интегральные схемы. Функциональные блоки микроконтроллеров и систем на кристале (СнК). Конструктивные особенности ИУС.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 6
  

• Компьютерные технологии автоматизации и управления

  Цель: Освоение общих принципов построения сложных систем автоматизированного управления с развитой вычислительной архитектурой Содержание: Общие концепции построения сложных систем автоматизированного управления с развитой вычислительной архитектурой. Человеко-машинные системы реального времени. Функциональные, организационные, информационные и программные аспекты процессов управления в рамках компьютерной технологии. Реализация сложных систем управления на базе компьютерных технологий.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 6
  

• Современные методы идентификации объектов и систем управления

  Цель: Формирование навыков расчета и исследования идентификационных моделей; использования типовых программных средств и методик моделирования и идентификации объектов и систем управления. Содержание: Постановка задачи идентификации и оценивания. Типовые задачи идентификации. Основные принципы создания современных систем автоматического управления. Математические методы описания систем автоматического управления. Основные подходы к решению задачи структурной идентификации. Основные методы параметрической идентификации. Способы оценивания адекватности расчетных моделей исходным объектам. Основные методы одновременного оценивания параметров и состояния. Способы применения методов идентификации в адаптивных системах. Идентификация динамических систем. Формализация математических моделей динамических систем.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• Современная теория управления

  Цель: Изучение и анализ современных исследований и достижений в области теории управления Содержание: Понятие современной теории управления. Переходная матрица состояния. Переходная матрица состояния линейных стационарных и нестационарных систем для непрерывного и дискретного времени. Фундаментальная матрица системы. Методы вычисления матричной экспоненты. Символьно-численные алгоритмы формирования дискретной модели

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Синтез новых оптимальных систем управления

  Цель: Анализ различий между классическими и современными подходами к синтезу оптимальных систем управления, формирование навыков построения оптимальных обратных связей в замкнутой форме и в виде реализации в реальном времени. Содержание: Задачи оптимального управления и их приложения. Классические задачи теории управления. Оптимальная программа и оптимальная обратная связь. Синтез оптимальных систем с помощью принципа максимума. Оптимизация многошаговых процессов. Применение динамического программирования для непрерывных систем в классе кусочно-непрерывных управляющих воздействий. Принцип управления в реальном времени и его применение к проблеме синтеза оптимальных систем. Реализация оптимальной обратной связи. Алгоритм работы оптимального регулятора.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Современные проблемы математического моделирования и оптимизации объектов автоматизации

  Цель: Раскрытие теоретических аспектов и исследование современных проблем и практических примеров математического моделирования и оптимизации объектов и процессов автоматизации. Содержание: Цели моделирования и задачи оптимизации. Основы теории моделирования и оптимизации технологических процессов и систем: Принципы системного подхода. Общая характеристика проблемы моделирования и оптимизации объектов автоматизации. Математические модели и их классификации: Обобщенная математическая модель. Нелинейность математических моделей. Степень соответствия математической модели объекту. Этапы и подходы к построению математической модели. Вычислительный эксперимент. Имитационное моделирование. Задачи математического программирования (оптимизации) и математическое моделирование с применением оптимизационных моделей.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Проектирование оптимальных систем управления и автоматизации

  Цель: Освоение методов теории аналитического конструирования оптимальных регуляторов; приобретение практических навыков разработки алгоритмов оптимального управления. Содержание: Методы аналитического конструирования оптимальных регуляторов. Разработка математических моделей оптимальных регуляторов. Выбор необходимого математического метода исследования и решение в терминах выбранного метода. Общие принципы и методы построения оптимальных регуляторов.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Идентификация объектов и систем в нефтепеработке и нефтедобыче

  Цель: Формирование навыков идентификации объектов и систем в нефтепереработке и нефтедобыче. Содержание: Особенности моделирования объектов и систем в нефтепереработке и нефтедобыче. Моделирование как средство познания и анализа сложных систем. Назначение и функции моделей. Понятие математической модели, технического и программного обеспечения моделирования. Техническое обеспечение математического моделирования. Цифровые, аналоговые и гибридные ЭВМ, их характеристики и области применения для моделирования.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• Нейросетевые технологии

  Цель: Формирование знаний и навыков в нейросетевых технологиях в проектировании АСУ ТП. Содержание: Исследование однослойного и многослойного персептронов. Сети на основе радиальных базисных функций, ассоциативные машины, модели на основе теории информации, нейродинамические сети, динамические управляемые рекуррентные сети, математические основы нечетких систем.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Автоматизация сложных технологических машин и оборудования

  Цель: Формирование знаний и навыков проектирования и расчета средств автоматизации, встраиваемых в сложное технологическое оборудование Содержание: Направления автоматизации сложных технологических машин и оборудования, различающиеся по типу используемого оборудования: Numerical Control (NC) - машины с числовым управлением; FMS - гибкие производственные системы; Робототехнические системы; CIM (Computer Integrated Manufacturing) – компьютер, интегрированный в производство – контроль производственного комплекса через единый интерфейс. Автоматизированные технологические линии.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Теория и методы управления в пространстве состояний

  Цель: Исследование системы управления во временной области с помощью переменных состояния Содержание: Понятие неопределенности объекта, классификация неопределенностей, проблемы управления в условиях неопределенности, основные методы управления, анализ систем с неопределенностями, грубость свойств систем управления, понятия грубости и робастности.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Интеллектуальные системы управления

  Цель: Освоение принципов организации и проектирования интеллектуальных управляющих систем. Содержание: Модели и алгоритмы интеллектуальных систем. Дифференциально-модельная концепция базы знаний для интеллектуальных систем. Динамические экспертные системы в управлении. Системы управления с нечеткой логикой. Создание баз знаний интеллектуальных систем. Представление базы знаний в современных интеллектуальных системах.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

Профессии

Результаты обучения

• Демонстрировать знание иностранного языка в межличностном общении, профессиональной деятельности, написании научных статей.
• Классифицировать системы автоматического регулирования и управления типовых технологических процессов и производств с целью обоснованного выбора для конкретной ситуации
• Иметь углубленные теоретические знания и принципы расчета систем автоматизации и управления на основе современных научных подходов
• Разрабатывать учебно-методический комплекс дисциплин, критически оценивать научную организацию труда педагога высшей школы, анализировать процесс преподавания и воспитания с учетом индивидуальных способностей
• Рассчитывать характеристики систем автоматизации и управления на основе современных научных подходов, анализировать и систематизировать оперативные информационные потоки с использованием, в том числе технологии искусственного интеллекта.
• Анализировать основные мировоззренческие и методологические проблемы, в том числе междисциплинарного характера, возникающих в науке на современном этапе ее развития, применяя методы теоретического и экспериментального исследования; соблюдать принципы академической честности и порядочности.
• Разрабатывать техническое задание, оформлять проектную документацию систем автоматизации и управления с помощью специализированных систем автоматизированного проектирования.
• Анализировать и обсуждать результаты самостоятельных экспериментальных и теоретических исследований при разработке проектировании оптимальных методов управления техническими научными объектами.
• Решать задачи по проблемам математического моделирования в объектах и аппаратах управления на основе современных теоретических методологий и научных подходов
• Формулировать изученный теоретический материал при решении задач компьютерных технологий в управляющих системах и объектах повышенной сложности управления.

Похожие ОП