Организация учебного

процесса на инженерном факультете

РУДН с использован

ием системы зачетных единиц

(кредитов)

Учебный план по направлению «Автоматизация и управление»

Содержание учебного плана по направлению 550200 «Автоматизация и управление» по

циклам дисциплин

Содержание учебного плана по направлению 550200 «Автоматизация и управление»

ПоказательЕдиницы

измеренияКол-во

% от общего кол-ва часов

Продолжительность теоретического обучения недель 136  

Продолжительность сессий недель 23  

Продолжительность практик недель 12  

Продолжительность каникул недель 31  

Продолжительность подготовки выпускной работы недель 4  

Продолжительность итоговой государственной аттестации недель 2  

Общая учебная нагрузка час/нед 57,64  

Общая аудиторная нагрузка час/нед 32,68  

Общая трудоемкость      

Аудиторная нагрузка часов 4444 52,81

В том числе:      

Лекции часов 1826 21,70

Лабораторные работы часов 759 9,02

Практические занятия часов 1159 13,77

Самостоятельная работа часов 3395 40,34

Всего за период теоретического обучения часов 7839 93,16

Трудоемкость практик часов 360 4,28

Итоговая государственная аттестация часов 216 2,57

Итого часов 8415  

Индивидуальный учебный план студента по направлению

550200 «Автоматизация и управление»

РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ

БАКАЛАВАРСКАЯ ПРОГРАММА №

Кафедра: Технической кибернетики

Направление: Автоматизация и управление

Дисциплина: Моделирование систем

Кредит: 5

Статус дисциплины: ДН Ф.10

Семестр: 7

Лекций: 54 часов

Лабораторных работ: 36 часов

Самостоятельная работа: 77 часов

Преподаватель: д.т.н., профессор Царегородцев Анатолий Валерьевич

Часы консультаций (индивидуальной работы со студентами): по предварительной договоренности

Телефон: (095) 952-08-29

E-mail: tsaregorodtsev@adm.rudn.ru

СОДЕРЖАНИЕ

Описание курсаЦели и задачи дисциплиныОсновная литератураДополнительная литератураУсловия и критерии выставления оценокБалльная структура оценки:Шкала оценок:Лекции по курсу «Моделирование систем»Общие вопросы моделированияПредмет теории моделирования.Роль и место моделирования в исследовании систем.Классификация моделей.МЕТОДОЛОГИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ УПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМОсновные понятия и определенияЭтапы системного анализаСложные системы и декомпозицияКлассификация математических моделей системСтатические и динамические моделиДискретные и непрерывные моделиМодели состояния динамических системМодели общего видаЛинейные моделиДЕТЕРМИНИРОВАННЫЕ МОДЕЛИ СИСТЕМСтатическиеДинамическиеСТОХАСТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ СИСТЕМСтатическиеДинамическиеДискретизация и континуализацияДетерминированные и стохастические моделиПринципы выбора моделиВЫБОР ПАРАМЕТРОВ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИПредварительные преобразованияЛинейно-параметризованные моделиПреобразование статических моделей

Описание курсаЦели и задачи дисциплины

Задачей дисциплины "Моделирование систем" является освоение методологии и технологии моделирования (в первую очередь компьютерного) при исследовании, проектировании и эксплуатации систем обработки информации и управления (СОИУ).

После изучения курса МС студент должен:- знать принципы моделирования, классификацию способов представления моделей систем;- знать приемы, методы, способы формализации объектов, процессов, явлений и реализации их на компьютере;- знать достоинства и недостатки различных способов представления моделей систем.

Требования:- владеть технологией моделирования,- уметь настроить модель,- уметь представить модель в алгоритмическом и математическом виде (объекты и процессы),- уметь оценить качество модели, - уметь показать теоретические основания модели.

Примерные темы лабораторных работ (1 занятие – 2 часа)

• Выполнение вычислений в среде Matlab• Построение функций в среде Matlab• Интерполяция и аппроксимация функциональных зависимостей в среде Matlab• Реализация метода наименьших квадратов (МНК) в среде Matlab• Выбор параметров динамической модели в среде Matlab• Моделирование случайных величин в среде Matlab• Моделирование случайных процессов в среде Matlab• Определение параметров стохастических процессов в среде Matlab• Решение САУ методом Эйлера в среде Matlab• Решение САУ уточненным методом Эйлера в среде Matlab• Решение САУ методом Рунге-Кутта 4 порядка в среде Matlab• Решение САУ методом Рунге-Кутта-Фельберга в среде Matlab• Решение САУ методом Рунге-Кутта- Мерсона в среде Matlab• Решение САУ методом Рунге-Кутта- Розенброка в среде Matlab• Решение САУ методом Адамса в среде Matlab• Статистическое моделирование систем методом Монте-Карло в среде Matlab• Реализация метода Неймона в среде Matlab• Реализация метода функционального преобразования в среде Matlab• Реализация метода простых итераций в среде Matlab• Реализация метода Гаусса–Зейделя в среде Matlab• Реализация метода Гира для решения жестких систем в среде Matlab• Реализация метода Адамса-Башфорта в среде Matlab• Реализация метода Милна в среде Matlab• Реализация метода Хемминга в среде Matlab

Курсовая работаКурсовая работа выполняется по темам, указанным ниже. Тема может быть выбрана студентом самостоятельно, если она

соответствует тематике курсовых работ дисциплины и согласована преподавателем курса и руководителем индивидуального обучения.

Результатом работы и содержанием отчета является:проект (след процесса проектирования), он же является документацией и частью отчета;конструктор предметной области, позволяющий изменять систему;собранная работоспособная демонстрационная схема;наборы данных для демонстрации исследованных режимов работы схемы (задачи);исследования и выводы.Работа должна продемонстрировать умение: проектировать в современной среде, формализовать предметную область,

строить структурные модели, связывать их с графическими (двух или трехмерными) образами, реализовывать эффективный интерфейс с моделью, планировать компьютерный эксперимент и исследовать систему.

Отчет и модель должны четко фиксировать:• перечень элементов системы и базовый состав системы, подробную схему системы; • структуру элемента (переменные - входные, выходные, внутренние, параметры, диапазон изменения, кодирование,

функция, графический образ, перечисление механизмов, ограничений, целей, законов); • описание связей (кто с кем по каким переменным; постоянные, виртуальные, структурные, полевые); • описание интерфейса, системы визуализации (связь элементов образов с переменными); • описание задач, решаемых на модели, критерии функционирования системы, метод исследования, фактографические

результаты исследования, выводы. • Предпочтителен отчет, подготовленный компьютерным способом. При подготовке отчета следует учитывать

требования ГОСТ на техническую документацию.

Примерные темы курсовых работПо заданной структурной схеме системы автоматического регулирования промоделировать систему одним из указанных методов:• метод Гира• метод Адамса-Башфорта• метод Милна• метод Хемминга• метод Эйлера• уточненный метод Эйлера• метод Рунге-Кутта-Фельберга• метод Рунге-Кутта- Мерсона• метод Адамса• метод Монте-Карло

Общие требования к оформлению отчета о курсовой работе

1. Отчет оформляется на белой бумаге формата А4 (210х297 мм), текст печатается через 1,5 интервала на одной стороне листа. Минимальная высота шрифта 2,5 мм.

2. Поля на странице: левое 30 мм; правое 10 мм; верхнее 15 мм; нижнее 20мм. 3. Страницы отчета нумеруются арабскими цифрами, проставленными в правом верхнем углу. 4. Основной текст делится на разделы (части), подразделы (главы), пункты (параграфы). Каждый раздел

(часть) начинается с новой страницы. 5. Заголовки разделов печатаются в центре строки прописными буквами. Расстояние между заголовком и

текстом 3-4 интервала. Заголовки подразделов и пунктов выделяются в тексте дополнительными интервалами и пишутся строчными буквами.

6. Нумерация составных частей отчета: разделы нумеруются по порядку арабскими цифрами с точкой в конце; введение и заключение не нумеруются; подразделы нумеруются арабскими цифрами в пределах каждого раздела: № раздела. № подраздела (например, 1.1.<заголовок подраздела>, 1.2.<...>); в пределах подраздела нумеруются пункты: № раздела. № подраздела. № пункта (например, 1.1.1. <заголовок пункта>, 1.1.2. <...>).

7. Нумерация рисунков, таблиц и формул в пределах одного раздела сквозная (например, рис. 1.3 - третий рисунок в первом разделе; формула (2.5) - пятая по порядку нумерации формула второго раздела и т.д.).

8. Рисунки располагаются после первой ссылки на них на следующей странице и имеют (сверху вниз): заголовок, сам рисунок, номер рисунка, пояснения к рисунку. Иллюстрации должны быть расположены так, чтобы их было удобно рассматривать без поворота отчета или с поворотом по часовой стрелке.

9. Формулы в тексте пишутся в отдельной строке и подчиняются правилам орфографии, то есть должны быть связаны со смыслом предложения. Пояснения символов и численных коэффициентов приводятся непосредственно под формулой, например, F=m*a, (2.5)

где m - масса тела, кг;а - ускорение тела, м /с2. Значения физических величин даются в системе СИ.

Основная литература

1.1. Советов Б.Я., Яковлев С.А. "Моделирование систем" Учебник для ВУЗов -М.: Высшая школа, 1985 г.

1.2. Советов Б.Я., Яковлев С.А. "Моделирование систем" Лабораторный практикум -М.: Высшая школа, 1989 г.

1.3. Советов Б.Я., Яковлев С.А. "Моделирование систем" Курсовое проектирование -М.: Высшая школа, 1988 г.

1.4. Вавилов А.А. и др. "Имитационное моделирование производственных систем" - М.: Техника, 1983 г.

Дополнительная литература

2.1. А.Ю. Закгейм "Введение в моделирование химико-технологических процессов" -М.: Химия, 1982 г.2.2. Н.Н. Моисеев "Математические задачи системного анализа" - М.: Наука, 1981 г. 2.3. Е.А. Волков "Численные методы" - М.: Наука, 1987.2.4. И.И. Блехман, А.Д. Мышкис, Я.Г. Пановко "Механика и прикладная математика. Логика и

особенности приложения математики" - М.; Наука, 1983 г.2.5. В.В. Амелькин "Дифференциальные уравнения в приложениях" - М.: Наука, 1987 г. Техника и

методы моделирования. Имитационное моделирование. 2.6. Дж. Форрестер "Основы кибернетики предприятия" - М.: Прогресс, 1971 г. 2.7. Ю. Нивергельт, Дж. Фаррар, Э.Рейнголд "Машинный подход к решению математических задач" -М.:

Мир, 1977 г. 2.8. О.И. Мухин "Компьютерная инструментальная среда" - Пермь: ПГТУ, 1991 г. 2.9. Т. Дж. Шрайбер "Моделирование на GPSS" -М.: Машиностроение, 1980 г. 2.10. А.Прицкер "Введение в имитационное моделирование и язык СЛАМ" - М.: Мир, 1987 г. Техника и

методы моделирования. Приемы моделирования.

Условия и критерии выставления оценокОт студентов требуется посещение лекций и семинарских занятий, обязательное участиев аттестационно-тестовых испытаниях, выполнение заданий преподавателя. Особоевнимание уделяется своевременному выполнению лабораторных работ, курсовых работ, выполнениеконтрольных работ (тестов) и итоговое испытание.

Балльная структура оценки:Формы контроляПосещение занятий -18 балловВыполнение лабораторных работ - 64 баллаВнутрисеместровые аттестации (2x13) - 26 баллов(в форме тестов на основе пройденного материала и по дополнительной литературе)Итоговое испытание - 10 балловВсего - 108 баллов

Шкала оценок:

On-line система аттестации студентов

Система оценки успеваемости студентов

Система оценки успеваемости студентов

A "Отлично" - теоретическое содержание курса освоено полностью, без пробелов, необходимые практические навыки работы с освоенным материалом сформированы, все предусмотренные программой обучения учебные задания выполнены, качество их выполнения оценено числом баллов, близким к максимальному.

B "Очень хорошо" - теоретическое содержание курса освоено полностью, без пробелов, необходимые практические навыки работы с освоенным материалом в основном сформированы, все предусмотренные программой обучения учебные задания выполнены, качество выполнения большинства из них оценено числом баллов, близким к максимальному.

C "Хорошо" - теоретическое содержание курса освоено полностью, без пробе лов, некоторые практические навыки работы с освоенным материалом сформированы недостаточно, все предусмотренные программой обучения учебные задания выполнены, качество выполнения ни одного из них не оценено минимальным числом баллов, некоторые виды заданий выполнены с ошибками.

D "Удовлетворительно" - теоретическое содержание курса освоено частично. но пробелы не носят существенного характера, необходимые практические навыки работы с освоенным материалом в основном сформированы, большинство предусмотренных программой обучения учебных заданий выполнено, некоторые из выполненных заданий, возможно, содержат ошибки.

E "Посредственно" - теоретическое содержание курса освоено частично, некоторые практические навыки работы не сформированы, многие преду смотренные программой обучения учебные задания не выполнены, либо ка чество выполнения некоторых из них оценено числом баллов, близким к

минимальному. FX "Условно неудовлетворительно" - теоретическое содержание курса освоено

частично, необходимые практические навыки работы не сформированы, большинство предусмотренных программой обучения учебных заданий не выполнено, либо качество их выполнения оценено числом баллов, близким к минимальному; при дополнительной самостоятельной работе над материалом курса возможно повышение качества выполнения учебных заданий.

F "Безусловно неудовлетворительно" - теоретическое содержание курса не освоено, необходимые практические навыки работы не сформированы, все выполненные учебные задания содержат грубые ошибки, дополнительная самостоятельная работа над материалом курса не приведет к какому-либо

значимому повышению качества выполнения учебных заданий.