Теоретические основы автоматизированного управления

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И
РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)
ПРИМЕРНАЯ РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по курсу “ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО
УПРАВЛЕНИЯ”
Экономический факультет
Профилирующая кафедра
кафедра ЭМИС
2009
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Цель дисциплины - получение теоретических знаний и практического
опыта по основным направлениям проектирования АСУ. В результате
изучения курса студенты:
а) должны знать основы теории управления, принципы создания и
внедрения АСУ, основы системного анализа и синтеза систем управления,
этапы проектирования, состав технической документации, основы макро
экономического моделирования, методы и модели принятия решений в АСУ,
принципы построения и реализации информационных систем обеспечения
решений, методики определения социальной и экономической
эффективности АСУ;
б) должны уметь использовать системный анализ и известные им
математические методы при постановке и алгоритмизации задач АСУ,
проектировать состав и структуру функциональных и обеспечивающих
подсистем,
разрабатывать с применением методов структурного
программирования прикладное программное обеспечение, создавать
техническую документацию на комплексы задач АСУ.
2. СОДЕРЖАНИЕ
2.1 Лекции
Тема 1. Введение.
Роль и место автоматизации организационного управления в новых
условиях хозяйствования. Анализ эффективности использования АСУ,
основные направления развития теории и практики проектирования.
Тема 2. Основы системного анализа
Основные понятия и определения системы, среды, цели, проблемы,
функций, структур, ресурсов.
Модели описания сложных систем: модели "черного ящика", состава,
структуры; математические модели систем.
Основные этапы системной деятельности, алгоритмы анализа и синтеза
системы.
Функциональные характеристики сложных систем: эффективность,
надежность, качество управления, помехозащищенность, устойчивость,
сложность.
Метод экспертных оценок: постановка задачи, методы определения
предпочтений, формирование состава экспертов, организация экспертизы,
алгоритмы обработки экспертной информации и оценки степени
согласованности экспертов.
Тема 3. Основные положения по проектированию автоматизированных
систем обработки информации и управления
Основные понятия управления; способы управления: управление извне,
самоуправления, комбинированное управление. Функции управления:
прогнозирование, планирование, учет, контроль, анализ, регулирование.
Структуры управления: линейная, функциональная, линейнофункциональная, матричная.
Автоматизированные информационные технологии управления:
определение состава, этапы проектирования.
Автоматизированные системы обработки информации и управления.
Определение, принципы проектирования, ф ункциональные и
обеспечивающие подсистемы, классификация АСОИУ. Вопросы социальной
и экономической эффективности внедрения. Интегрированные АСУ, понятие
комплексности и интеграции. САПР, АСНИ, АСУТП, АСУО, гибкие
автоматизированные производства. CASE -технологии проектирования АСУ.
Стадии разработки АСУ: предпроектная, проектирование, ввод в
эксплуатацию. Состав проектной документации: техническое задание,
технический проект, рабочий проект. ГОСТ - "Единая система технической
документации", "Единая система программной документации".
Функциональные подсистемы АСУ П. Подсистемы: техникоэкономического управления, оперативного управления. Обеспечивающие
части АСУ: информационное, математическое, программное, техническое,
организационно-правовое.
Тема 4. Математические модели прогнозирования.
Общая структура моделей, нормативное и инерационное
прогнозирование. Регрессионные модели: выбор и обоснование факторов
аргументов, формы регрессии, определение параметров регрессионной
модели, оценки точности параметров и регрессии в целом.
Основные понятия производственных функций и функций
производственных издержек. Свойства производственных функций:
предельная эффективность, эластичность, предельная норма замещения
ресурсов.
Основные виды производственных функций Кобба-Дугласа, с постоянной
эластичностью замещения ресурсов, постоянными пропорциями. Учет
факторов научно-технического прогресса в моделях производственных
функций.
Трендовые модели: основные виды моделей и их свойства. Этапы
построения, методика прогнозирования в социально-экономических
системах с использованием моделей производственных функций и
уравнений трендов. Использование математического аппарата для выявления
и оценки проблемных ситуаций.
Тема 5. Математические модели планирования
Модели развития и размещения производств: классификация и основные
положения, одноэтапные модели, многоэтапные модели; модели выбора
оптимальной транспортной сети.
Примеры математических моделей: развитие и размещение добывающих
отраслей; выбор оптимальной структуры иерархической системы обработки
информации.
Модели текущего планирования: формирование производственной
программы предприятия, распределение программы по календарным
периодам; обобщенная модель производственного планирования.
Тема 6. Модели и алгоритмы календарного планирования
Классификация задач теории расписаний, задач одного, двух, трех
станков. Постановка задачи и алгоритмы решения задач: календарного
планирования с полным циклом обработки изделий; календарного
планирования заготовительного участка; планирование загрузки участка
однотипных взаимозамещаемых станков.
Понятие функций предпочтения, основные виды и свойства функций
предпочтения. Способы оценки точности задач календарного планирования и
организации многовариантных переборов расписаний.
2.2. Практические занятия .
1. Системный анализ объекта управления.
2 Разработка технического задания на создание АСОИУ.
3. Выявление и оценка проблемной ситуации с использованием
математических моделей прогнозирования.
4. Разработка математической модели формирования годовой
производственной программы.
5. Задача календарного планирования участка с полным циклом
обработки изделий.
6. Задача календарного планирования и управления проектом.
7. Задача календарного планирования заготовительного участка
взаимозаменяемого оборудования.
2
№
№
1
2
.3. Самостоятельная работа
Наименование работы
3
Изучение тем теоретической части
курса, отводимых на
самостоятельную проработку.
Проработка лекционного материала
Подготовка к практическим занятиям.
Выполнение домашних заданий
Форма контроля
Экзамен
Опрос и проверка
на практических
занятиях
По темам
студенты пишут
рефераты.
Темы, отводимые на самостоятельную проработку
1. Взаимосвязь моделей развития и размещения производства с моделями
прогнозирования.
2. Классификация моделей развития и размещения.
3. Математическую постановку многоэтапной задачи развития и
размещения.
4. Основные маркетинговые стратегии фирмы.
5. Варианты проведения ценовой политики предприятия.
6. Социальная и экономическая эффективность внедрения АСОИУ
7. Комплексность и интеграция в АСОИУ на примере комплексной
интегрированной АСУ любого предприятия.
8. Отличительные особенности автоматизированных учрежденческих
систем.
9. Основные элементы гибких автоматизированных производств.
3. Рекомендуемая литература
3.1. Основная литература
1. Ехлаков, Юрий Поликарпович. Теоретические основы
компьютерных систем обработки информации и управления: Учебник/
Ю. П. Ехлаков, В. В. Яворский; Карагандинский государственный
технический университет. - Караганда: Издательство КарГТУ, 2005.
3.2. Дополнительная литература
1. Ехлаков Ю.П., Ходжаев Г.А. Теоретические основы
автоматизированного управления. - Ставрополь, 1992.
2. Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П. Введение в системный анализ. - М.:
Высшая школа, 1989.
3. Мамеконов А.Г. Проектирование АСУ. -М.: Высшая школа, 1997.
4. Балагин В.В. Теоретические основы автоматизированного управления. Минск: Высшая школа, 1991.
4. Рейтинговая система
4.1.
Рейтинговая оценка является интегральным показателем качества
теоретических знаний и практических навыков студента по курсу и
складывается из следующих компонентов:
1)выполнение трех индивидуальных заданий;
2)выполнение трех тестовых контрольных работ;
3)подготовка доклада;
4)теоретический экзамен.
4.2.
Элементы учебной
деятельности
Посещение занятий
Выполнение
индивидуальных заданий
Контрольные работы на
практических занятиях
Компонент своевременности
Итого максимум за период:
Сдача экзамена (максимум)
Максимальный
балл на 1-ую КТ
с начала
семестра
4
Максимальный
балл за период
между 1КТ и
2КТ
4
Максимальный
балл за период
между 2КТ и на
конец семестра
4
9
8
8
25
7
7
7
21
4
24
4
23
4
23
12
70
30
Всего за
семестр
12
4.3.
По результатам текущего рейтинга к началу сессии формируется
предварительная оценка по дисциплине. Студент имеет право проставить эту
оценку в зачетную книжку и не сдавать экзамен.
Пересчет итоговой суммы баллов в традиционную и международную оценку
Оценка (ГОС)
5 (отлично)
4 (хорошо)
3 (удовлетворительно)
2 (неудовлетворительно),
(не зачтено)
Итоговая сумма баллов,
учитывает успешно сданный
экзамен
90 - 100
85 – 89
75 – 84
70 - 74
65 – 69
60 - 64
Ниже 60 баллов
Оценка (ECTS)
А (отлично)
В (очень хорошо)
С (хорошо)
D (удовлетворительно)
E (посредственно)
F (неудовлетворительно)