Аспирантура_27.06.01_Управление в технических

МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Владивостокский государственный университет экономики и сервиса»
Кафедра Информационных технологий и систем
УТВЕРЖДАЮ
Председатель приемной комиссии,
д-р экон. наук, профессор Г.И. Лазарев
Утверждено на заседании кафедры ИТС
выписка из протокола № 6 от 12.02.2015г.
Программа вступительных испытаний
в аспирантуру по направлению подготовки 27.06.01 «Управление в
технических системах»
профиль «Автоматизация и управление технологическими процессами и
производствами»
1. Структура вступительного испытания
Вступительное испытание носит междисциплинарный характер и включает материал
по
дисциплинам
профессионального
цикла
по
направлению
подготовки
27.06.01 «Управление в технических системах». Программа вступительного экзамена
составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного
стандарта к обязательному минимуму, необходимому для полноценной подготовки кадров
высшей квалификации по направлению подготовки 27.06.01 «Управление в технических
системах», профиль «Автоматизация и управление технологическими процессами и
производствами».
2. Содержание вступительного испытания
Общие концепции и методологические вопросы в области автоматизации и
управления
технологическими
процессами
и
производствами.
Разработка
автоматизированных технологических процессов и производств и систем управления ими,
включая методологию исследования и проектирования, формализованное описание и
алгоритмизацию, оптимизацию и имитационное моделирование функционирования систем,
внедрение, сопровождение и эксплуатацию человеко-машинных систем.
3. Вопросы к вступительному испытанию
1. Основные понятия теории управления. Объект управления. Система управления.
Основные принципы управления. Основные виды систем управления.
2. Математическое описание элементов системы управления и многомерных
объектов управления по способу «вход-выход». Собственный оператор. Оператор
воздействий.
3. Передаточная функция.
4. Способ описания элементов системы управления и многомерных объектов
управления методом пространства состояний. Переменные состояния. Пространство
состояний. Фазовые переменные. Фазовое пространство. Уравнение состояния. Уравнение
выхода.
5. Алгебра передаточных функций. Типы соединения звеньев. Определение
передаточной функции эквивалентных звеньев. Правила структурных преобразований.
6. Одноконтурная система управления. Разомкнутая система управления. Замкнутая
система управления. Передаточные функции разомкнутой и замкнутой систем управления.
Амплитудно-фазовая характеристика (АФХ). Связь АФХ с передаточной функцией.
Логарифмические частотные характеристики.
7. Типовые динамические звенья и их характеристики. Усилительное звено.
Инерционные звенья 1-го и 2-го порядков. Колебательное звено. Консервативное звено.
8. Интегрирующие и дифференцирующие звенья. Звено чистого запаздывания.
Типовые законы управления.
9. Устойчивость систем управления. Необходимые и достаточные условия
устойчивости. Алгебраические критерии устойчивости. Критерий Гурвица. Частотный
критерий устойчивости Михайлова.
10. Амплитудно-фазовый критерий Найквиста Запас устойчивости по модулю и по
фазе. Понятие о критическом коэффициенте усиления. Структурная устойчивость.
Стабилизация системы управления.
11. Качество систем управления. Прямые показатели качества систем управления.
Способы построения переходного процесса обратным преобразованием Лапласа и по
вещественной частотной характеристике.
12. Косвенные показатели качества. Корневые показатели. Степень устойчивости.
Степень колебательности. Понятие о расширенных АФХ. Частотный критерий качества показатель колебательности. Интегральные критерии качества.
13. Управляемость и наблюдаемость. Критерий управляемости линейных
стационарных систем. Критерий наблюдаемости.
14. Инвариантность систем управления. Комбинированные системы управления.
Способы реализации комбинированных систем управления. Сущность структурного и
параметрического синтеза системы управления.
15. Чувствительность систем управления. Функция чувствительности. Уравнения
чувствительности. Определение функции чувствительности.
16. Состав цифровой системы управления. Особенности математического описания
цифровой системы управления. Z-преобразование.
17. Передаточная функция разомкнутой и замкнутой цифровой системы управления.
Получение дискретной передаточной функции из непрерывной.
18. Анализ устойчивости цифровой системы. Построение переходного процесса в
цифровой системе и оценка его качества. Задача синтеза цифровых систем управления.
19. Представление знаний с помощью логики предикатов. Определение формальной
системы. Синтаксис и семантика языка предикатов первого порядка.
20. Принцип резолюции. Системы прямой и обратной дедукции. Операции со
знаниями на основе принципа резолюции.
21. Представление знаний правилами. Системы продукций.
22. Представление знаний фреймами. Теория фреймов.
23. Представление знаний семантическими сетями. Модель семантической сети
Куиллиана. Понимание речи и семантические сети.
24. Представление и использование нечетких знаний. Инженерия знаний и
нечеткость Ненадежные знания и выводы. Нечеткие множества и выводы.
25. Описание данных и знаний в системе Пролог. Механизм вывода на Прологе.
Работа интерпретатора Пролога. Обработка списков и строк символов.
26. Состав и функции экспертных систем. Классификация экспертных систем.
27. Экспертные системы и выводы в условиях неопределенности.
28. Основные задачи теории систем. Краткая историческая справка возникновения и
развития системных представлений. Системность как всеобщее свойство материи.
Множественность моделей систем.
29. Терминология теории систем. Различные классификации систем. Понятие
больших и сложных систем. Задачи, решаемые в системном анализе и системотехнике.
30. Понятие информационной системы. Методы описания информационных систем.
Кибернетический подход: информационные аспекты изучения систем. Энтропия.
Количество информации. Об основных результатах теории информации.
31. Динамическое описание информационных систем. Математические схемы для
описания элементов информационных систем: булевы функции, высказывательные функции,
марковские процессы, конечные автоматы, системы массового обслуживания.
32. Агрегатное описание информационных систем. Понятие агрегата. Операторы
входов и выходов. Обрывающийся случайный процесс. Случайный поток. Агрегат как
случайный процесс. Кусочно-марковский агрегат. Последовательное раскрытие
элементарного события. Кусочно-непрерывные и кусочно-линейные агрегаты. Приведение
кусочно-линейных и кусочно-непрерывных агрегатов к каноническому виду.
33. Классы агрегативных систем. Оси приема и выдачи сигнала. Оператор
сопряжения агрегатов. Подсистемы.
34. Структура сложных систем. Полюсы и внутренние элементы. Виды связей между
агрегатами системы. Принцип минимальности информационных связей агрегатов. Типичные
структурные конфигурации. Структурный анализ информационных систем.
35. Информация и управление. Общее определение устойчивости функционирования
информационных систем. Построение S-области. Некоторые алгоритмы построения
областей устойчивости в пространстве параметров.
36. Анализ установившихся и неустановившихся режимов работы агрегатов.
Нахождение случайного времени пребывания траектории агрегата в фиксированной области
фазового пространства. Существование установившегося режима в кусочно-линейных
агрегатах.
37. Исследование информационных систем, описанных в виде параллельных
агрегативных систем. Системы массового обслуживания, состоящие из бесконечного
множества приборов. Предельное поведение системы массового обслуживания с бесконечно
возрастающим числом приборов и загрузкой, стремящейся к критической.
38. Модели информационных систем. Моделирование потоков данных в
информационных системах. Методология функционального моделирования SADT.
Основные средства моделирования данных: диаграммы «сущность-связь» (ERD) и CASEметод Баркера. Имитационное моделирование информационных систем. Формула
Поллячека-Хинчина. Построение модели информационной системы в среде моделирования
GPSS.
39. Синтез и декомпозиция информационных систем. Анализ и синтез в системных
исследованиях. Модели систем как основания декомпозиции. Алгоритмизация процесса
декомпозиции.
40. Информационные модели принятия решений. Многообразие задач выбора.
Критериальный язык выбора. Описание выбора на языке бинарных отношений. Выбор в
условиях неопределенности. Выбор в условиях статистической неопределенности.
Динамическое программирование как многошаговый информационный процесс принятия
решений.
4. Список литературы:
1. Клиначёв Н. В. Теория систем автоматического регулирования и управления:
Учебно-методический комплекс. - Offline версия 4.4. - Челябинск, 2011. - 680 файлов, ил.
2. Бесекерский В.А. Теория систем автоматического управления. / В.А. Бесекерский,
Е.П. Попов – Спб.: Профессия, 2003 - 752 с.
3.
Доронин
С.В.
Теория
систем
автоматического
управления
и регулирования: учебное пособие. – Хабаровск: ЦДО, 2012
4. Галиев А. Л., Галиева Р. Г. Элементы и устройства автоматизированных систем
управления. Учебное пособие. Издательство: Стерлитамакская педагогическая академия,
2008
5. Абрамов В.М. Электронные элементы устройств автоматического управления:
схемы, расчет, справочные данные / В. М. Абрамов. - М. : Академкнига, 2006. - 680 с. : ил.
6. Музылева Н.В. Элементная база для построения цифровых систем управления:
учебное пособие для студ. вузов / Н. В. Музылева. - М.: Техносфера, 2006. - 144 с. : ил.
7. Андрейчиков А.В. Интеллектуальные информационные системы: учебник для студ.
вузов, обучающихся по спец. «Прикладная информатика в экономике» / А. В. Андрейчиков,
О. Н. Андрейчикова. - М. : Финансы и статистика, 2006. - 424 с. : ил.
8. Вдовин В.М. Теория систем и системный анализ: учебник для студентов вузов / В.
М. Вдовин, Л. Е. Суркова, В. А. Валентинов. - 2-е изд. - М. : Дашков и К*, 2012. - 640 с.
9. Козлов В.Н. Системный анализ, оптимизация и принятие решений: учебное
пособие для студентов вузов / В. Н. Козлов ; С.-Петерб. гос. политехн. ун-т. - М.: Проспект,
2010. - 176 с.
10. Волкова В.Н. Теория систем и системный анализ: учебник для студентов вузов / В.
Н. Волкова, А. А. Денисов. - М.: Юрайт : ИД Юрайт, 2010. - 679 с.
11. Рыков А. С. Системный анализ: модели и методы принятия решений и поисковой
оптимизации: [монография] / А. С. Рыков ; Гос. технол. ун-т ; Моск. ин-т стали и сплавов. М. : МИСиС, 2009. - 608 с. : ил.
12. Метод функционалов Ляпунова для почти периодических систем функциональнодифференциальных уравнений / Р.К. Романовский, Г. А. Троценко, Н.В. Алексенко; Омский
гос. техн. ун-т. - Омск : Изд-во ОмГТУ, 2007. - 92 с.
13. Золотов С.И. Интеллектуальные информационные системы / учебное пособие. –
Воронеж, 2007 – 140 с.
14. Конышева, Назаров: Основы теории нечетких множеств: учебное пособие. – СПб:
Питер, 2011
5. Форма итогового контроля
Прием граждан на первый курс для обучения по программам аспирантуры проводится
по результатам вступительных испытаний в устной форме.