Раздел 3: Вопросы специальных дисциплин

• Принципы построения систем управления. Принцип прямого управления. Принцип компенсации. Принцип регулирования по отклонению. Динамические характеристики

• Математические модели объектов и систем. Структурное представление объектов в виде комбинации элементарных звеньев. Описание объектов дифференциальными уравнениями в частных производных. Запись передаточной функции в операторной форме. Описание объектов в пространстве состояний.

• Критерии устойчивости. Основные критерии устойчивости, применяемые при анализе линейных и нелинейных объектов (систем).

• Критерий устойчивости Михайлова. Основные понятия. Необходимые и достаточные условия устойчивости.

• Критерий устойчивости Найквиста. Основные определения. Области применения. Графическая интерпретация критерия устойчивости Найквиста.

• Статическая точность замкнутых систем. Зависимость коэффициента усиления системы от требуемой точности.

• Типовые звенья и блоки систем управления. Их амплитудно-фазовые частотные характеристики.

• Идентификация передаточной функции регулятора. Методы определения передаточных функций объекта управления.

• Нелинейные системы автоматического управления. Анализ и синтез управляющего воздействия. Фазовый метод. Метод гармонической линеаризации.

• Классификация идентификации: по конечному результату идентификации, по способу изучения объекта идентификации, по типу идентифицируемой модели.

• Критерии и методы идентификации. Формирование критерия идентификации. Понятие функции потерь (функции невязки).

• Основные подходы к построению алгоритмов идентификации. Идентификация по массиву или ретроспективная идентификация. Рекуррентные (пошаговые) алгоритмы и оценки.

• Адекватность модели и объекта. Оценка качества полученной модели. Абсолютная, приведённая, среднеквадратичная и обобщённая ошибки модели.

• Моделирующий алгоритм. Представление моделирующего алгоритма в графической форме или в виде операторной схемы.

• Особенности фиксации и обработки результатов моделирования. Установка целесообразного порядка фиксации и накапливания результатов моделирования. Оценка математического ожидания, дисперсии и корреляционной функции.

• Идентификация динамических объектов на основе технологий нейронных сетей. Модель объекта управления на основе динамической нейронной сети.

• Основные понятия и задачи технической диагностики. Диагностические системы управления. Алгоритмы диагноза.

• Типы задач по определению технического состояния объектов. Проверка правильности функционирования объектов технической диагностики. Достоверность диагностики.

• Математические модели объектов диагноза. Задание математической модели в явном и неявном виде.

4.4 230101 – Вычислительные машины, комплексы, системы и сети

Раздел 1: Естественно-научные и общепрофессиональные вопросы

• Определение понятия "множество". Элементарные операции над множествами (пересечение, объединение, разность, симметрическая разность, дополнение). Их свойства. Числовые множества. Подмножества.

• Бинарные отношения (в частности, пустые, универсальные, тождест­венные). Обратное отношение. Графическое представление отношений. Свойства отношений (рефлексивность, симметричность, транзитивность, анти­симметричность).

• Операции на множествах. Формы задания бинарных операций. Свойства операций: коммутативность, ассоциативность, единица, обратный элемент, идемпотентность, дистрибутивность. Алгебра Буля и её основные свойства.

• Определение понятия "граф". Матрицы смежности и инцидентности. Степень вершины графа. Поме­ченные графы. Полные, двудольные графы.

• 5. Определение понятия "граф". Маршруты, циклы, цепи. Связный граф. Деревья. Матрица связности. Лес.

• Особенности представления информации в ЭВМ. Системы счисления (СС): определение, классификация. Характеристика двоичной, восьмеричной, десятичной, шестнадцатеричной СС. Выбор СС. Правила перевода целых и дробных чисел из одной СС в другую. Двоично-кодированные СС: определе­ние, правила перевода.

• Машинные элементы информации. Двоичные коды. Представление инфор­мации словами. Выбор длины слов. Представление информации байтами.

• Представление данных в ЭВМ. Способы (формы) представления чисел: представление двоичных чисел в форме с фиксированной и плавающей запя­той (с порядком), представление двоичных чисел в обратном и дополнитель­ном кодах, представление десятичных чисел. Символьные данные, строковые данные. Представление логических значений.

• Операции двоичной арифметики. Алгебраическое сложение и вычита­ние. Сложение с использованием прямого, обратного и дополнительного ко­дов. Сравнительная оценка способов сложения с использованием различных кодов. Модифицированные коды.

• Переключательные функции одного и двух аргументов. Логика высказываний. Формы представления ПФ: ДНФ, КНФ, СДНФ, СКНФ. Приведение ДНФ и КНФ к совершенному виду. Задание ПФ в виде канонических полиномов.

• Задача минимизации ПФ в классе ДНФ. Методы получения СкДНФ. Мето­ды получения ТДНФ. Карты Карно и диаграммы Вейча. Метод Квайна-Мак-Класки.

• Основные понятия теории вероятностей. Случайное событие, вероятность события. Частота или статистичес­кая вероятность события. Практически невозможные и практически достовер­ные события. Полная система событий. Зависимые и независимые события.

• Основные теоремы теории вероятностей. Аксиоматическое построение теории вероятностей. Назначение основ­ных теорем. Сумма и произведение событий. Теорема сложения вероятностей. Теорема умножения вероятностей. Формула полной вероятности. Теорема ги­потез (формула Байеса).

• Случайные величины и их характеристики. Ряд распределения. Многоугольник распределения. Функция распреде­ления вероятностей случайной величины. Плотность распределения. Числовые характеристики случайных величин.

• Основные законы распределения случайных величин. Закон равномерной плотности, биномиальный закон распределения, закон Пуассона, нормальный закон распределения.

• Общие понятия и определения теории кодирования. Цели кодирования. Кодирование и декодирование циклических кодов.

• Абстрактные цифровые автоматы /ЦА/. Классификация ЦА. Задание ЦА. Модели Мура, Мили. Синхронные и асинхронные автоматы.

• Задача структурного синтеза цифровых автоматов. Канонический метод синтеза ЦА. Синтез ЦА на триггерах. Методика структурного синтеза по граф-схеме алгоритма функционирования. Обеспечение устой­чивости функционирования ЦА.

• Управляющие автоматы с жесткой логикой. Реализация автоматов на распределителях сигналов и на ПЛМ.

• Управляющие автоматы с программируемой логикой. Управление по хранимой микропрограмме. Микрокоманда. Микро­программирование. Структура УА. Способы организации операционной части команды. Способы организации адресной части микрокоманды.

• Системы автоматического управления с задержкой. Приближённые методы анализа. Методы оценки устойчивости.

• Системы автоматического управления с переменными параметрами. Понятие устойчивости. Расчёт переходного процесса. Методы анализа (метод замороженных коэффициентов и замороженных реакций).

• Оптимизация систем автоматического управления. Критерии оптимальности. Методы оптимизации (вариационный, принцип максимума, динамическое программирование). Квазиоптимальные САУ.

• Адаптивные системы автоматического управления. Экстремальные системы. Методы поиска экстремума: детерминированный (методы градиента, наискорейшего спуска, Гауса-Зейделя) и случайный (случайный перебор и чисто случайный поиск, с возвратом, метод статистического градиента и статистического наискорейшего спуска). Динамические процессы и качество. Квазистационарный и форсированный процессы.

• Современная теория автоматического управления. Особенности математического описания. Критерии наблюдаемости, идентифицируемости, управляемости, адаптируемости. Понятие нечётких систем управления.