Перейти к содержимому страницы.

EnEnglish

Цифровые системы управления

Место обучения: Россия
Результат программы: Диплом Университета ИТМО с присвоением магистерской степени
Продолжительность: 2 года
Язык: Английский
Срок подачи документов: 20 Июля 2020
Требования к поступающим: Степень бакалавра/специалиста; высокая успеваемость; английский язык уровня Upper-Intermediate и выше; вступительные испытания*
Стоимость: 253 000 рублей для российских граждан, 273 000 рублей для иностранных граждан

 

*Вступительные испытания:
– Перезачет результатов итоговой государственной аттестации
– Дистанционный экзамен
– Вступительный экзамен
– Конкурс докладов “Конгресс молодых ученых”
– Зимняя школа олимпиады “Я-профессионал”
– Медалист/победитель “Я-профессионал”
– Конкурс “Портфолио” Университета ИТМО

Магистерская программа “Цифровые системы управления” предполагает углубленное изучение вопросов, связанных с проектированием, исследованием, производством и эксплуатацией автоматизированных и автоматических систем управления с использованием преимущественно цифровых методов обработки и передачи информации.

Магистратура по цифровым системам управления Университета ИТМО готовит специалистов, которые способны проектировать и эксплуатировать современные цифровые комплексы, в том числе энергетические и информационные устройства.

Обучение в магистратуре подразумевает выбор одной из пяти специализаций:

  • Управление киберфизическими системами                    
  • Управление в технических системах / Control in Technical Systems (изучается на английском языке)
  • Моделирование и структурный анализ интеллектуальных систем
  • Адаптивные системы управления освещением
  • Бизнес-аналитика киберфизических систем

Актуальность

Решение прикладных и фундаментальных задач, например, по повышению производительности труда или исключению человеческого фактора при эксплуатации сложных технических комплексов, невозможно без применения в промышленном производстве автоматических систем управления. Результаты научных исследований в самых различных областях также во многом зависят от технических характеристик применяемых инструментов, которые в большинстве своем работают в автоматических режимах.

В процессе обучения студенты приобретают знания и навыки в области методов обработки информации, прикладного программирования, навыки проектирования, производства, исследования и эксплуатации сложных технических систем.

Программа затрагивает множество профессиональных вопросов: от обработки цифровых изображений, современной теории управления и синтеза алгоритмов адаптивного, робастного и бессенсорного управления до реализации алгоритмов в микроконтроллерах и управления электроприводами, корпоративных информационных систем и машинного обучения.

Основные дисциплины

  • Современная теория систем управления

Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, посвященных анализу систем управления, проектированию регуляторов систем управления, синтезу алгоритмов оценивания и компенсации внешних возмущающих воздействий, синтезу стабилизирующих управлений для объектов с неопределенностями.

  • Программирование систем управления

Дисциплина посвящена изучению реализации алгоритмов управления на промышленных логических контроллерах и в микропроцессорных системах управления, реализации систем управления высокого уровня, а также программированию многоагентных систем.

  • Цифровые системы управления

В рамках дисциплины рассматриваются вопросы математического моделирования дискретных объектов и дискретных процессов внешних воздействий, устойчивости цифровых (дискретных) систем, аналитические методы построения регуляторов цифровых систем для объектов и внешних воздействий с измеримыми состояниями, аналитические методы построения регуляторов цифровых систем для объектов и внешних воздействий с ограничениями на измеряемые переменные.

  • Адаптивное и робастное управление

В рамках дисциплины рассматривается адаптивное и робастное управление системами непрерывного и дискретного времени, адаптивная идентификация и адаптивное восстановление вектора состояния, робастное управление в системах с переменной структурой на скользящих режимах, адаптивная компенсация и адаптивное воспроизведение неизвестных мультисинусоидальных воздействий.

  • Бессенсорное управление

Дисциплина посвящена анализу математических моделей электромеханических систем и синтезу регуляторов для них, а также проектированию адаптивных наблюдателей и алгоритмов бессенсорного управления.

  • Оптимальное управление

Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, посвященных методам теории оптимальных систем управления, методам классического вариационного исчисления (метод множителей Лагранжа), задачам с закрепленными концами и фиксированным временем, задачам с подвижными концами и нефиксированным временем, принципу максимума Понтрягина, задаче максимального быстродействия, задаче с ограничением на фазовые координаты, методам синтеза оптимальных систем с обратной связью, синтезу оптимальных систем по интегральному квадратичному критерию, методу фазовой плоскости синтеза оптимальной по быстродействию системы, синтезу систем по интегральному квадратичному критерию, оптимальным дискретным системам, синтезу оптимальной линейной системы при квадратичном критерии.

  • Машинное обучение

Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, посвященных анализу и структурированию данных (анализу выбросов, анализу и восстановлению пропусков данных, методам снижения размерности, анализу временных рядов), методам регрессии (линейной регрессии, автокорреляционных функций и связанных с ними методов, метода главных компонент, метода Лассо, робастной и логистической регрессии), а также методам классификации (логистической регрессии как метода классификации, метода k-ближайших соседей, наивного Байесовского классификатора, решающих деревьев, метода DBSCAN, кластеризации, метода опорных векторов).

  • Реинжиниринг бизнес-процессов

В рамках дисциплины рассматриваются общие принципы проведения реинжиниринга, бизнес-процессы проектирования новых изделий, информационные системы поддержки новых бизнес-процессов, графический язык визуального моделирования UML, построение статической модели предметной области, модели бизнес-процессов на основе диаграмм деятельности, управление бизнес-процессами в среде PDM-системы, оптимизация бизнес-процессов в среде виртуального предприятия.

  • Патентоведение и защита интеллектуальной собственности

Дисциплина посвящена изучению объектов патентных прав; условий патентоспособности изобретения, полезной модели или промышленного образца; патентов или исключительных прав на изобретение, полезную модель или промышленный образец; действий, не являющихся нарушением исключительного права на изобретение, полезную модель или промышленный образец; прав преждепользования на изобретение, полезную модель или промышленный образец и др.

  • Корпоративные информационные системы

Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, посвященных анализу принципам создания и проектирования промышленных корпоративных информационных систем (КИС), предпроектному анализу деловых процессов, проектированию КИС на базе RUP, применению PDM-систем для интеграции КИС.

Темы исследований

  • Автоматический дальномер для измерения дальности до точечной подвижной цели.
  • Разработка и исследование системы управления с волновыми пьезоэлектрическими устройствами
  • Модернизация системы управления устройства дуговой защиты
  • Синтез алгоритмов адаптивного управления микроклиматом парниковых теплиц
  • Исследование системы управления и автоматики газотурбинной электростанции
  • Проектирование цифровых регуляторов для дискретных систем с периодически изменяющимися параметрами.
  • Цифровой автопилот для режима посадки самолёта
  • Система управления прецизионным поворотным столом

Организации-партнеры по обучению, стажировкам, практикам

Научно-исследовательская практика по желанию студентов может проходить как на факультете СУ и Р, так и на предприятиях и в научных организациях-партнерах, среди которых более 20 Российских и международных предприятий: АО “Навис”, ГК “Транзас”, компания CISCO, открытое акционерное общество “Концерн «Центральный научно-исследовательский институт Электроприбор”, НПО “Электроавтоматика”, ЦНИИ им. Крылова, Институт проблем машиноведения РАН и др. В рамках научных и студенческих проектов и обменов факультет активно сотрудничает с зарубежными Университетами, среди которых можно выделить: Университет Калифорнии г. Сан-Диего (США), Пекинский Политехнический Университет (Китай), Ханчжоу Дианзи Университет (Китай),  Технологический институт Карлсруэ (Германия), Технический Университет г. Эйндховен (Нидерланды) и др.

Набор компетенций

Основными профессиональными компетенциями являются способности инженерного проектирования в современных прикладных пакетах программ (MATLAB, Octave, Mathcad и др.); проектирования и создания микропроцессорных систем управления, а также разработки программ для различных типов микроконтроллеров на языках С, С++, Assembler; применения современных схемотехнических решений при разработке электронных узлов; исследования режимов работы и разработки систем управления, контроля и диагностики киберфизических цифровых систем. В результате обучения выпускник/ца будет обладать способностью производить расчёты и проектирование отдельных блоков и устройств систем автоматизации и управления; выбирать стандартные средства автоматики, измерительной и вычислительной техники для проектирования систем автоматизации и управления в соответствии с техническим заданием; учитывать современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности.

Перспективы трудоустройства

Современный уровень развития науки и техники ставит задачу создания новых цифровых киберфизических устройств, которые совмещают в себе множество функций. Программа нацелена на подготовку специалистов, квалификация которых позволяет разрабатывать, модернизировать и управлять такими устройствами. По окончании обучения студенты смогут работать в высокотехнологичных компаниях, в которых разрабатываются и обслуживаются цифровые робототехнические и электроэнергетические системы управления для роботостроения, судостроения, транспорта, медицины, космических технологий, технологий возобновляемой энергетики, а также предприятиях приборостроительной промышленности и военно-промышленного комплекса в качестве инженеров, инженеров-программистов, разработчиков схемотехнических решений, специалистов в области преобразовательной техники, микропроцессорных систем управления.

Контакты

Шаветов Сергей Васильевич, +7 (960) 249-16-66, s.shavetov@itmo.ru