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. 2. Metody rozwiązywania zadań optymalizacji statycznej Podstawy matematycznej analizy nieliniowych zadań optymalizacji statycznej Metody bezpośrednich poszukiwań. Podstawy metod optymalizacji bez ograniczeń Gradientowe algorytmy rozwiązywania zadań optymalizacji bez ograniczeń Metody i algorytmy rozwiązywania zadań optymalizacji z ograniczeniami Metody stochastyczne - algorytmy mrówkowy i genetyczny. 3. Optymalizacja dynamiczna. Przykłady problemów sterowania optymalnego złożonymi obiektami. Modele matematyczne i podstawowe pojęcia. Metody wariacyjne. Metoda mnożników Lagrange'a. Warunek transwersalności. Zasada maksimum Pontriagina. Programowanie dynamiczne. Zasada optymalności. Metoda Bellmana. 4. Sterowanie minimalnoczasowe. Podstawowe twierdzenia. Konstrukcja sterowania w pętli otwartej i zamkniętej. 5. Projektowanie złożonych obiektów, procesów lub systemów przy kwadratowych wskaźnikach jakości. Zagadnienie stabilizacji stanu. Zagadnienie stabilizacji sygnału wyjściowego. Zagadnienie nadążania. Analiza poprawności działania optymalnych układów sterowania oraz ich wydajności. |
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 2021/22" (zakończony)
Okres: | 2022-02-21 - 2022-09-30 |
Przejdź do planu
PN WYK
WT CW
ŚR CZ PT |
Typ zajęć: |
Ćwiczenia, 30 godzin
Wykład, 30 godzin
|
|
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 2022/23" (zakończony)
Okres: | 2023-02-20 - 2023-09-30 |
Przejdź do planu
PN WT CW
ŚR CZ WYK
PT |
Typ zajęć: |
Ćwiczenia, 30 godzin
Wykład, 30 godzin
|
|
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 2023/24" (w trakcie)
Okres: | 2024-02-20 - 2024-09-30 |
Przejdź do planu
PN WT WYK
ŚR CZ CW
PT |
Typ zajęć: |
Ćwiczenia, 30 godzin
Wykład, 30 godzin
|
|
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.