Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ
(РУДН)
Кафедра «Кибернетики и мехатроники»
«УТВЕРЖДАЮ»
Первый проректор
_________________
«___» ____________ 2014
Учебно-методический комплекс дисциплины
ИСТОРИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ НАУКИ И ТЕХНИКИ
В ОБЛАСТИ УПРАВЛЕНИЯ
27.04.04 (220400) – Управление в технических системах
магистерская программа
«Интеллектуализация и оптимизация процессов управления»
Москва - 2014 год
1. Цели и задачи освоения дисциплины.
Изучение истории, становление и развитие науки об управлении. Рассмотрение этапов решения проблем механизации, автоматизации и управления в различных сферах промышленного производства. Осознание значения автоматизации и управления в технических системах для развития науки и техники.
Задачами дисциплины являются - изучение методологии формирования основных понятий теории регулирования и управления. Показать фундаментальность исследований процессов управления в технических системах. Понять и осознать практические результаты ученых и специалистов в области управления от уровня изобретений регуляторов до создания сложнейших систем управления в историческом и современном аспектах.
2. Место дисциплины в структуре ООП магистратуры
Курс относится к общенаучному циклу, является обязательным курсом, читается в 1 семестре 1 курса магистратуры.
По дисциплине «История и методология науки и техники в области управления» магистр направления готовится к своей профессии в области научно-методической и научно - исследовательской деятельности.
В области научно-методической деятельности предусмотрена подготовка к проектированию целей воспитания и обучения, конкретизация педагогических задач для различных групп обучающихся, а также разработка учебников, учебно-методических пособий, учебно-методических комплексов, иных учебно-методических материалов с использованием современных информационных ресурсов и технологий.
В области научно-исследовательская деятельности предусмотрено изучение проблем межкультурной коммуникации, влияющих на эффективность межкультурных и межъязыковых контактов; проведение эмпирических исследований проблемных ситуаций и диссонансов в сфере межкультурной коммуникации.
Особое внимание уделяется разработке методов анализа, обработки, моделирования, формализации и алгоритмизации текстовых массивов.
Дисциплина ««История и методология науки и техники в области управления» базируется на знаниях философии, социологии, истории и теории культуры, концепций современного естествознания, отечественной истории.
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
способность совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1);
способность к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности (ОК-2);
способность свободно пользоваться русским и иностранным языками как средством делового общения (ОК-3);
способность использовать на практике умения и навыки в организации исследовательских и проектных работ, в управлении коллективом (ОК-4);
готовность к активному общению с коллегами в научной, производственной и социально-общественной сферах деятельности (ОК-6);
способность адаптироваться к изменяющимся условиям, переоценивать накопленный опыт, анализировать свои возможности (ОК-7);
способность понимать основные проблемы в своей предметной области, выбирать методы и средства их решения (ПК-3);
способность проводить патентные исследования и определять показатели технического уровня проектируемых систем автоматизации и управления (ПК-8)
готовность к аргументированной защите, научно-технических проектов в коллективах разработчиков (ПК-12)
способность применять современные теоретические и экспериментальные методы разработки математических моделей исследуемых объектов и процессов, относящихся к профессиональной деятельности по направлению подготовки (ПК-20);
способность к организации и проведению экспериментальных исследований и компьютерного моделирования с применением современных средств и методов (ПК-22);
способность участвовать в подготовке документации для создания и развития системы менеджмента качества предприятия (ПК-27).
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:
историю и методологию науки и техники в области управления.
Уметь:
находить рациональные способы использования методов теории автоматического управления и технических средств при проектировании САУ.
Владеть:
владеть программными средствами исследования и оптимизации процессов управления в САУ.
4. Структура и содержание дисциплины
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы.
№ | Вид учебной работы | Всего часов | Семестры | |||
1 | 2 | 3 | 4 | |||
1. | Аудиторные занятия (ак. часов) | 48 | - | 48 | - | - |
В том числе: | - | - | - | - | - | |
1.1. | Лекции | 16 | - | 16 | - | - |
1.2. | Прочие занятия | 32 | - | 32 | - | - |
В том числе: | - | - | - | - | - | |
1.2.1. | Практические занятия (ПЗ) | - | - | - | - | - |
1.2.2. | Семинары(С) | 32 | - | 32 | - | - |
1.2.3. | Лабораторные работы (ЛР) | - | - | - | - | - |
Из них в интерактивной форме (ИФ) | - | - | - | - | - | |
2. | Самостоятельная работа студентов (ак. часов) | 24 | - | 24 | - | - |
В том числе: | - | - | - | - | ||
2.1. | Курсовой проект (работа) | - | - | - | - | - |
2.2. | Расчётно-графические работы | - | - | - | - | - |
2.3. | Реферат | 24 | - | 24 | - | - |
2.4. | Подготовка и прохождение промежуточной аттестации | - | - | - | - | - |
Другие виды самостоятельной работы | - | - | - | - | - | |
3. | Общая трудоемкость (ак. часов) | 72 | - | 72 | - | - |
Общая трудоемкость (зачетных единиц) | 2 | - | 2 | - | - |
5. Образовательные технологии
Предусматриваются следующие образовательные технологии:
- традиционные и интерактивные лекции с дискурсивной практикой обучении, использование ситуационно-тематических и ролевых игр, разбор конкретных ситуаций, методологические тренинги,·семинары и коллоквиумы, на которых обсуждаются основные проблемы, освещенные в лекциях и сформулированные в домашних заданиях; письменные и/или устные домашние задания, подготовка доклада, реферата, эссе;
- участие в научно-методологических семинарах и конференциях;
- консультации преподавателя;
- самостоятельная работа магистрантов, в которую входит освоение теоретического материала, подготовка к семинарским занятиям с использованием интернета и
электронных библиотек, выполнение письменных работ.
6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной
аттестации по итогам освоения дисциплины.
Технические и электронные средства обучения и текущего контроля, а также иллюстративные материалы:
1. Контрольные тесты по курсу «История и методология науки и техники области управления».
2. Методические указания по написанию рефератов по курсу «История и методология науки и техники области управления».
3. Электронная библиотека учебных и контрольно-обучающих программ.
Текущий контроль – тесты.
Итоговый контроль – экзамен.
7. Формы и методы для текущего контроля.
Для определения уровня усвоения студентами знаний в области курса «История и методология науки и техники области управления» в соответствии с учебной программой в процессе аттестации используются тесты, упражнения и задания, контрольные вопросы.
Пример контрольных тестов по дисциплине «История и методология науки и техники области управления» для определения минимального уровня освоения программы дисциплины.
Вопрос | Варианты ответов |
Что такое управление? | а) Обеспечить такое поведение объекта управления, при котором достигается цель системы. Обеспечение устойчивости и точности управления. б) Обеспечить стабилизацию поведения объекта по входным переменным. в) Поддерживать значение управляемой величины. г) Компенсировать влияние внешнего воздействия. |
Укажите выдающиеся изобретения в области управления. | а) Регулятор Ползунова, регулятор Уатта. б) Датчик давления. в) Термопар. г) Электрический двигатель. |
В чем заключается принцип работы регулятора питания котла паровой машины . | а) Стабилизация уровню воды в паровом котле. б) Поддерживать давление пара в котле. в) Стабилизировать температуру воды. г) Регулировать расход воды. |
Объясните принцип работы центробежного регулятора Уатта. | а) Грузы регулятора сходятся или расходятся относительно оси вращения регулятора в зависимости от скорости вращения. Перемещение муфты вдоль оси через рычаг изменяет положение исполнительного органа. б) Регулирует скорость за счет массы грузов. в) Создает нагрузку на вал двигателя. г) Измеряет угловую скорость вращения. |
В чем суть работ по общей теории регуляторов? | а) Построение областей устойчивости системы автоматического регулирования. б) Определение запаса устойчивости по фазе. в) Определение запаса устойчивости по амплитуде. г) Анализ качества системы регулирования. |
Укажите автора рассмотрения общей задачи об устойчивости движения. | а) . б) Раут. в) . г) . |
В чем суть работ Максвелла? | а) Создание электрического регулятора и следящей системы. б) Создание регулятора уровня воды. в) Создание датчика температуры. г) Создание регулятора скорости вращения вала. |
Кто автор первых работ в области науки организационного управления? | а) , . б) Берталанфил. в) . г) . |
Кто является автором кибернетики? | а) Н. Винер. Наука об управлении и связи в животном и машине. б) Р. Калман. Синтез оптимального управления. в) . Цель является системообразующим фактором. г) . Наука о построении моделей системы. |
Назовите основные направления работ по теории управления. | а) Анализ и синтез системы управления и их оптимизация. б) Теория стабилизации и синхронизации. в) Анализ качества системы управления. г) Переход из частотной области в пространство состояний. |
Какие критерии устойчивости систем управления Вы знаете? | а) Критерии Раута и Гурвиц, , . б) Калмана в) Винера. г) Колмогорова. |
В чем суть статистической теории управления? | а) Анализ и линеаризация ошибок системы в среднем. , Н. Винер б) . в) . г) Р. Калман. |
Назовите авторов статистической теории нелинейных систем. | а) Р. Бутон, , . б) . в) . г) Экселби. |
Оптимальная фильтрация случайных процессов | а) Н. Винер, . б) . в) Р. Калман. г) . |
Поясните роль частотных методов в теории и создании техники в области управления. | а) Исследование устойчивости и точности линейных систем графо-аналитических методов. б) Исследование нелинейных систем. в) Исследование интеллектуальных систем. г) Исследование переменных во времени систем. |
В чем суть современной теории управления. Почему произошел переход из частотной области во временную? | а) Переход из частотной области в пространство состояний. Возможность средств применения быстродействующих цифровых систем. б) Уменьшение ошибок работы системы. в) Повышение запасов устойчивости систем управления. г) Анализ переходных процессов в системах. |
Какое направление в современной теории управления развил Р. Калман? | а) Исследование управляемости и наблюдаемости процессов управления информационным процессом б) Исследование устойчивости. в) Исследование переходных процессов. г) Исследование нелинейных систем. |
Дайте определение интеллектуализированной системы. | а) Под интеллектуальной системой понимается объединенная совокупность технических средств и программного обеспечения, работающих во взаимосвязи с человеком (коллективом людей) или автономно, способных на новые сведения б) Совокупность вероятностных и детерминированных моделей. в) Следящая система г) Адаптивная система управления |
В чем суть идентификации динамических систем по экспериментальным данным? | а) Построение математических моделей. б) Оценка надежности системы. в) Адаптация системы. г) Оценка работоспособности системы. |
Назовите вычислительный метод решения общей задачи синтеза оптимального управления с использованием генетических алгоритмов | а) Метод сетевого оператора. б) Mathlab. в) 2QR-метод. г) |
-
8. Перечень типовых экзаменационных вопросов.
Что такое управление?
Укажите выдающиеся изобретения в области управления.
В чем заключается принцип работы регулятора питания котла паровой машины .
Объясните принцип работы центробежного регулятора Уатта.
В чем суть работ по общей теории регуляторов?
Укажите автора рассмотрения общей задачи об устойчивости движения.
В чем суть работ Максвелла?
Кто автор первых работ в области науки организационного управления?
Кто является автором кибернетики?
Назовите основные направления работ по теории управления.
Какие критерии устойчивости систем управления Вы знаете?
В чем суть статистической теории управления?
Назовите авторов статистической теории нелинейных систем.
Оптимальная фильтрация случайных процессов
Поясните роль частотных методов в теории и создании техники в области управления.
В чем суть современной теории управления. Почему произошел переход из частотной области во временную?
Какое направление в современной теории управления развил Р. Калман?
Дайте определение интеллектуализированной системы.
В чем суть идентификации динамических систем по экспериментальным данным?
Назовите вычислительный метод решения общей задачи синтеза оптимального управления с использованием генетических алгоритмов
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
Основная литература
- Методы классической и современной теории автоматического управления: Учебник в 5-ти т. / Под общ. ред. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: МГТУ, 2004. – 656 с.
- Основы автоматического регулирования. / Под ред. . – М.: Машиностроение, 1954. – 1117 с.
- Основы кибернетики. / Под ред. . – М.: Высшая школа, 1976. – 408 с.
- и др. Теория и компьютерные методы исследования стохастических систем. – М.: Физматлит, 2003. – 400 с.
- , Коньков системы. – М.: МГТУ им. , 2003. – 348 с.
- Пупков методы, модели и алгоритмы интеллектуальных систем: Учебное пособие. – М.: РУДН, 2008. – 154 с.
- и др. Методы робастного, нейро-нечеткого и адаптивного управления. –М.: МГТУ им. , 2002. – 743 с.
- Познание сложного: Введение. Изд. 3-е, допол.. –М.: ЛКИ, 2008, –352 с.
- , Фан Суан Фанг. Вероятностная неопределенность в стохастических динамических системах управления: устойчивость и управление: Монография. –М.: РУДН, 2014. – 118с.
- Девятков искусственного интеллекта: Уч. пособие для вузов. –М.: Изд. МГТУ им. , 2001. – 352с.
Дополнительная литература
- Кибернетика, или управление и связь в животном и машине. 1948-1961. – 2-е издание. - М.: Наука; Главная редакция изданий для зарубежных стран, 1983.
- Общая теория систем: математические основы. – М.: Мир, 1978. – 311 с.
- Принципы нейродинамики. – М.: Мир, 1965. – 480 с.
- Вернадский мысль как планетарное явление. – М.: Наука, 1991. – 271 с.
10 Материально-техническое обеспечение дисциплины.
Интернет-центр РУДН, компьютеры, ноутбуки, видео-проектор.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО и согласно направлению и профилю подготовки
.
Разработчик:
__профессор__ _Кибернетики и мехатроники
Должность, название кафедры, (инициалы, фамилия)
Заведующий кафедрой _ Кибернетики и мехатроники
название кафедры, инициалы, фамилия
Программа одобрена на заседании кафедры Кибернетики и мехатроники от «____» _______ 201 года, протокол No ______
