Теория кибернетических систем: введение

Данный курс поможет слушателям разобраться в вопросах линейной теории, дискретных систем и дискретизации, особенностях нелинейных задач. Слушатели получат базовые знания о кибернетических системах, основных терминах, теоретических подходах и классификации систем, поймут основные проблемы кибернетики. Курс основан на лекциях преподавателей кафедры теоретической кибернетики.

Форма обучения заочная (дистанционная). Еженедельные занятия будут включать просмотр тематических видеолекций, изучение дополнительных материалов и выполнение тестовых заданий с автоматизированной проверкой результатов, тестирование по пройденному материалу. Для получения сертификата необходимо выполнить все задания, тесты и написать финальный экзамен.

Обучение на курсе не требует специальной подготовки.

Тема 1. Основные понятия

1.1. Введение

1.2. Терминология

1.3. Примеры

1.4. Модели линейных динамических систем

1.5. Переход от уравнений "вход-выход" в пространство состояний и наоборот

1.6. Преобразование Лапласа и передаточные функции

1.7. Импульсная реакция и частотная характеристика

Тема 2. Управляемость, наблюдаемость, устойчивость и стабилизация линейных стационарных систем

2.1. Управляемость

2.2. Наблюдаемость

2.3. Устойчивость и стабилизируемость

2.4. Стабилизируемость по состоянию

2.5. Стабилизируемость по выходу

2.6. Невырожденность

Тема 3. Линейная теория. Дискретные системы и дискретизация

3.1. Вступление. Z-преобразование и его свойства

3.2. Передаточные функции дискретных систем

3.3. Синтез стабилизирующих регуляторов

3.4. Оптимальное управление минимально-фазовыми объектами

3.5. Методы дискретизации

3.6. Связь между стандартным Z-преобразованием и методом нулевого порядка

3.7. Наследование качественных свойств прототипа при дискретизации

3.8. Наследование минимальной фазовости

Тема 4. Нелинейные системы

4.1. План занятия

4.2. Особенности нелинейных задач. Теорема о малом коэффициенте

4.3. Круговой критерий

4.4. Линеаризация в малом

4.5. Стабилизация в малом по состоянию

4.6. Стабилизация в малом по выходу

4.7. Пропорционально-интегральные регуляторы

4.8. Линеаризация афинных систем обратными связями

4.9. Необходимые и достаточные условия линеаризуемости

4.10. Стабилизация системы, линеаризованной обратной связью

По окончании обучающийся должен знать:

• линейную теорию;
• дискретные системы и дискретизация;
• особенности нелинейных задач.

По завершении курса обучающиеся получат полное представление о введении в теорию кибернетических систем, познакомятся с основными теоретическими подходами, терминологией и типологизацией в данной сфере, а также освоят основную проблематику этой научной области. 

Способность к самоорганизации и к самообразованию (ОК-7).

Способность к самостоятельной научно-исследовательской работе (ОПК-3);

Способность к определению общих форм и закономерностей отдельной предметной области (ПК-1).