Teoria i metody optymalizacji
Informacje ogólne
| Kod przedmiotu: | 0800-AR2OPT | Kod Erasmus / ISCED: |
(brak danych)
/
(0714) Elektronika i automatyzacja
 |
| Nazwa przedmiotu: | Teoria i metody optymalizacji | ||
| Jednostka: | Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej | ||
| Grupy: | |||
| Strona przedmiotu: | http://fizyka.umk.pl/~osokolov/TMO/ | ||
| Punkty ECTS i inne: |
4.00 |
||
| Język prowadzenia: | polski | ||
| Wymagania wstępne: | Znajomość wybranych działów analizy matematycznej, teorii sterowania, metod optymalizacji funkcji, z pracy w środowisku MatLab i Simulink. |
||
| Rodzaj przedmiotu: | przedmiot obowiązkowy |
||
| Całkowity nakład pracy studenta: | Godziny realizowane z udziałem nauczycieli ( godz.): - udział w wykładach - 30 - udział w ćwiczeniach – 30 Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta ( godz.): - przygotowanie do wykładu-10 - przygotowanie do ćwiczeń – 20 - czytanie literatury- 10 - przygotowanie do zaliczenia na ocenę - 10 - przygotowanie do kolokwium - 10 Łącznie: 120 godz. ( 4 ECTS) |
||
| Efekty uczenia się - wiedza: | W01: Ma pogłębioną wiedzę z metod optymalizacji systemami sterowania dla różnych wskaźników jakości– K_W01 W02: posiada szczegółową wiedzę w zastosowaniu metod obliczenia wariacyjnego, zasady maksimum Pontriagina, programowania dynamicznego Bellmana w zagadnieniach optymalizacji w systemach sterowania– K_W01,K_W07 W03: Charakteryzuje aparat pojęciowy teorii i metod optymalizacji oraz możliwości ich zastosowania w modelowaniu i projektowaniu optymalnych układów regulacji – K_W11 |
||
| Efekty uczenia się - umiejętności: | U01: Wykorzystuje narzędzia programistyczne MatLab i Simulink, pozwalające na realizację projektów w zakresie tworzenia układów regulacji na podstawie zastosowania metod optymalizacji –K_U05 U02: Analizuje złożoność algorytmów syntezy układów optymalnych z uzasadnieniem wyboru kryteria optymalności K_U01, K_U02 |
||
| Efekty uczenia się - kompetencje społeczne: | K01: Ma świadomość ważności działalności inżyniera, zwłaszcza w rozbudowie i zastosowaniu optymalnych układów regulacji i automatyki - K_K07 |
||
| Metody dydaktyczne: | Metoda dydaktyczna podająca: - wykład informacyjny (konwencjonalny) Wykład, forma bezpośrednia: prezentacja i dyskusja Metoda dydaktyczna poszukująca: - ćwiczenia ćwiczenia, forma bezpośrednia: zadania w trakcie zajęć |
||
| Metody dydaktyczne podające: | - wykład konwersatoryjny |
||
| Metody dydaktyczne poszukujące: | - ćwiczeniowa |
||
| Skrócony opis: |
Przedmiot omawia szereg zagadnień dotyczących różnych sposobów optymalizowania układów regulacji automatyki. Prezentowane są także zagadnienia związane ze realizacją systemów optymalnych w środowisku MatLab/Simulink. |
||
| Pełny opis: |
1. Wprowadzenie. Klasyfikacje i przykłady zadań optymalizacji. Optymalizacja statyczna a dynamiczna. Metody rozwiązywania zadań optymalizacji statycznej Podstawy matematycznej analizy nieliniowych zadań optymalizacji statycznej Podstawy metod optymalizacji bez ograniczeń Gradientowe algorytmy rozwiązywania zadań optymalizacji bez ograniczeń Metody i algorytmy rozwiązywania zadań optymalizacji z ograniczeniami 2. Optymalizacja dynamiczna. Przykłady problemów sterowania optymalnego. Modele matematyczne i podstawowe pojęcia. 3. Metody wariacyjne. Metoda mnożników Lagrange'a. Warunek transwerslności. Przykłady w środowisku MatLab/Simulink. 4. Zasada maksimum Pontriagina. Twierdzenie. Szkic dowodu. Przykłady w środowisku MatLab/Simulink. 5. Sterowanie minimalnoczasowe. Podstawowe twierdzenia. Konstrukcja sterowania w pętli otwartej i zamkniętej. Przykłady. 6. Programowanie dynamiczne. Zasada optymalności. Metoda Bellmana. Przykłady w środowisku MatLab/Simulink. Związek zasady maksimum z programowaniem dynamicznym. 7. Projektowanie optymalnych układów liniowych przy kwadratowych wskaźnikach jakości.Zagadnienie stabilizacji stanu.Zagadnienie stabilizacji sygnału wyjściowego. Zagadnienie nadążania. Przykłady w środowisku MatLab/Simulink. 8. Problem optymalizacji procesów dyskretnych. Kryteria optymalności procesów dyskretnych. Zasada dyskretnego maksimum Pontriagina. Programowanie dynamiczne dyskretne. |
||
| Literatura: |
Literatura podstawowa: 1. H. Górecki. Optymalizacja i sterowanie systemów dynamicznych. WNT, warszawa, 2006 2. M. Athans, P.L. Falb: Sterowanie optymalne, WNT, Warszawa 1969 3. W.G. Bołtianski: Matematyczne metody sterowania optymalnego, WNT, Warszawa 1971 4. W.G. Bołtianski: Sterowanie optymalne układami dyskretnymi, WNT, Warszawa 1978 5. A.E. Bryson: Dynamic Optimization, Addison Wesley Longman, 1999 6. Anna Danielewska-Tułecka, Jan Kusiak, Piotr Oprocha. Optymalizacja. Wybrane metody z przykładami zastosowań. Warszawa, 1, 2009, Wydawnictwo Naukowe PWN Literatura uzupełniająca: 1. O. Sokolov, Prezentacje wykładu w postaci elektronicznej |
||
| Metody i kryteria oceniania: |
Metody oceniania: zaliczenie na ocenę pisemne - W01-W03 , U01, U02 Kryteria oceniania: Wykład: zaliczenie na ocenę pisemne (pytania otwarte) ndst -30 pkt (30%) dst- 50 pkt (50%) dst plus- 75 pkt (75%) db- 90 pkt (90%) db plus- 95 pkt (95%) bdb- 100 pkt (100%) Ćwiczenia: zaliczenie na ocenę na podstawie wykonywania zadań w trakcie zajęć Ocena formuje się wg ilości oddanych zadań ćwiczeniowych: 60% zadań - ocena 3 80% zadań - ocena 4 70% zadań - ocena 3+ 90% zadań - ocena 4+ 100% zadań - ocena 5 |
||
| Praktyki zawodowe: |
nie dotyczy |
||
Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2019/20" (zakończony)
| Okres: | 2020-02-29 - 2020-09-20 |
 
 zobacz plan zajęć |
| Typ zajęć: |
Ćwiczenia, 30 godzin  więcej informacji Wykład, 30 godzin więcej informacji |
|
| Koordynatorzy: | Oleksandr Sokolov | |
| Prowadzący grup: | Oleksandr Sokolov | |
| Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
| Zaliczenie: |
Przedmiot -
Zaliczenie na ocenę
Ćwiczenia - Zaliczenie na ocenę Wykład - Zaliczenie na ocenę |
Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2020/21" (w trakcie)
| Okres: | 2021-02-22 - 2021-09-20 |
zobacz plan zajęć |
| Typ zajęć: |
Ćwiczenia, 30 godzin więcej informacji Wykład, 30 godzin więcej informacji |
|
| Koordynatorzy: | Oleksandr Sokolov | |
| Prowadzący grup: | Rafał Adamczak, Oleksandr Sokolov | |
| Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
| Zaliczenie: |
Przedmiot -
Zaliczenie na ocenę
Ćwiczenia - Zaliczenie na ocenę Wykład - Zaliczenie na ocenę |
Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2021/22" (jeszcze nie rozpoczęty)
| Okres: | 2022-02-21 - 2022-09-30 |
zobacz plan zajęć |
| Typ zajęć: |
Ćwiczenia, 30 godzin więcej informacji Wykład, 30 godzin więcej informacji |
|
| Koordynatorzy: | Oleksandr Sokolov | |
| Prowadzący grup: | Rafał Adamczak, Oleksandr Sokolov | |
| Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
| Zaliczenie: |
Przedmiot -
Zaliczenie na ocenę
Ćwiczenia - Zaliczenie na ocenę Wykład - Zaliczenie na ocenę |
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.