Поступление 2022
0
личный кабинет

ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ

Тип: программа индустриальной магистратуры

Программа магистратуры ориентирована на подготовку специалистов, нацеленных вести инженерно-конструкторские работы для передовой индустрии.

Международная образовательная программа
Международные образовательные программы — программа целиком или ее часть (специализация) реализуется на английском языке; к реализации программы приглашаются иностранные ученые, существуют различные треки для обучения за рубежом.
Военная кафедра Государственная аккредитация
Государственная аккредитация — выпускники получают диплом государственного образца; студенты имеют отсрочку от службы в армии, возможность использования маткапитала при оплате за обучение.

27.04.04 Управление в технических системах

Специализации:
Язык обучения:

Управление в технических системах / Control in Technical Systems

Английский

Управление киберфизическими системами

Русский

Цифровые системы управления освещением

Русский

Языки обучения: ENG АнглийскийRUS Русский
Форма обучения: Очная, 2 года
Стоимость контрактного обучения в 2021 году: 251 000 руб. в год
  • 251 тыс. руб в год для граждан Российской федерации
  • 271 тыс. руб в год для иностранных граждан
Контактное лицо Шаветов Сергей Васильевич
Руководитель программы:
Пыркин Антон Александрович
Учебные корпуса: пер. Гривцова, д.14ул. Ломоносова, д.9Кронверкский пр., д. 49ул. Чайковского, д.11

ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ

Вы будете изучать проектирование, исследование и эксплуатацию автоматических систем управления с использованием цифровых методов обработки и передачи информации. Вы станете специалистом в проектировании и эксплуатации современных цифровых систем и комплексов.

Программа дает знания и навыки в области компьютерных методов разработки алгоритмов управления, датчиков и приборов, методов обработки информации, прикладного программирования, проектирования, исследования и эксплуатации сложных технических систем. Затрагивается множество профессиональных вопросов: от обработки цифровых изображений, современной теории управления и синтеза алгоритмов адаптивного, робастного и бессенсорного управления до реализации алгоритмов в микроконтроллерах и управлении электроприводами, роботами-манипуляторами и адаптивными системами освещения.

Программа включает 3 специализации:

Специализация 1. Управление киберфизическими системами

Специализация посвящена подготовке высококвалифицированных специалистов в области исследования и разработки алгоритмов управления для сложных динамических систем: мехатронных и робототехнических комплексов, многоагентных систем, беспилотных летательных аппаратов и автомобилей, манипуляторов, надводных судов и т.п. Эти классы технических объектов принято объединять общим термином — «киберфизические системы». Такие системы, как правило, состоят из механических, электронных, электрических и информационных компонентов. На подобные комплексные системы налагаются серьезные требования в отношении внешнего воздействия и доступности ресурсов управления системой. Система управления должна быть адаптивной по отношению к среде функционирования, робастной по отношению к внешним возмущающим воздействиям, оптимальной по отношению к энергетической составляющей и вычислительно реализуемой для использования в системах реального масштаба времени.

На этой специализации вы получите теоретические компетенции по синтезу алгоритмов управления, находящихся на переднем крае науки, и практические компетенции, реализуя свои разработки в среде моделирования и на практических робототехнических установках, например, в роботах-манипуляторах Universal Robots. Магистрант, выбравший данную специализацию, будет востребованным специалистом в области цифровых систем автоматического управления киберфизическими системами различных классов.

Язык: русский

Специализация 2. Управление в технических системах / Control in Technical Systems

Специализация реализуется полностью на английском языке. Набор осваиваемых дисциплин развивает те же компетенции, что и в специализации Управление киберфизическими системами на русском языке.
Язык: английский

Специализация 3.Цифровые системы управления освещением

Специализация находится на стыке концептуальной и технической сторон разработки световых решений в городском и интерьерном пространстве. Основная цель специализации — дать магистрантам профессиональные навыки и компетенции для проектирования и реализации систем управления освещением с учетом потребностей пользователей.

Приоритет специализации — практико-ориентированный подход к обучению. Моделирование и программирование систем для исследований влияния искусственного освещения позволяет развивать творческий и аналитический потенциал студентов. Междисциплинарные исследования с участием магистрантов этой специализации посвящены изучению влияния освещения на безопасность, здоровье, благополучие, уровень комфорта и поведение людей. Студенты могут принять участие в создании программного обеспечения для световых инсталляций и городского освещения. Особое внимание уделяется актуальным вопросам экологии и энергетики.

Специализация ориентирована на следующие карьерные возможности: проектировщики световых систем, урбанисты, IT-специалисты по программированию световых комплексов, сервисные инженеры и инженеры электроники в сфере освещения, менеджеры проектов по работе со световой средой, нацеленные на оправданное и человеко-ориентированное внедрение технологических инноваций в систему города.

Язык: русский.

СТРУКТУРА ПРОГРАММЫ

Управление киберфизическими системами

  • Современная теория систем управления
  • Оптимальное управление
  • Адаптивное и робастное управление
  • Бессенсорное управление
  • Программирование систем управления

Управление в технических системах / Control in Technical Systems

  • Управление приводами / Actuators Control
  • Обработка цифровых изображений / Digital Image Processing
  • Научный поиск / Scientific Index Search

Адаптивные системы управления освещением

  • Световые приборы и мультимедийные комплексы
  • Системы сбора данных о человеке и окружающей среде
  • Разработка и прототипирование интерфейса интеллектуальных систем освещения
  • Прикладные исследования с автоматизированными системами освещения
  • Принципы и методы проектирования цифровых систем
  • Моделирование и управление системами в умном доме, городе

АКТУАЛЬНОСТЬ И ЗНАЧИМОСТЬ ПРОГРАММЫ

Системы управления используются повсеместно: микроволновые печи, эскалаторы, самолеты, космические аппараты, беспилотные автомобили и т.д. Решение прикладных и фундаментальных задач невозможно без систем автоматического управления. Они могут повысить производительность труда, исключить человеческий фактор при эксплуатации сложных и опасных технических комплексов. Более того, научные исследования в разных областях зависят от технических характеристик применяемых инструментов, которые обычно работают в автоматических режимах. Практическая реализация систем автоматического управления сопряжена с работой в дискретном времени, поэтому разработка цифровых систем автоматического управления – актуальная задача.

ЦЕЛЬ ПРОГРАММЫ

 

Основная цель программы - подготовка грамотных и творческих инженеров, способных проектировать и эксплуатировать современные цифровые комплексы и системы с компьютерным управлением, в том числе энергетические и информационные устройства.

 

ДИСЦИПЛИНЫ

Оптимальное управление / Optimization Methods and Optimal Control

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.

Современная теория систем управления / Modern Control Theory

Дисциплина охватывает вопросы, связанные с проектированием систем управления сложными динамическими объектами, синтезом регуляторов и алгоритмов для систем в условиях неопределенности, внешних и структурных возмущений, временного запаздывания.

Разработка и прототипирование интерфейсов интеллектуальных систем освещения

Дисциплина охватывает базовые принципы проектирования графических пользовательских интерфейсов, знакомит обучающихся с применением современных средств разработки и языков программирования для создания оконных и веб-ориентированных интерфейсов интеллектуальных систем освещения и мультимедийных систем.

Принципы и методы проектирования цифровых систем управления освещением

На примере систем управления освещением данная дисциплина рассматривает круг практических задач, стоящих перед проектировщиком цифровых систем. В рамках дисциплины изучаются основные этапы жизненного цикла цифровых систем, современные инструменты для моделирования цифровых устройств, интерфейсы и протоколы передачи данных, алгоритмы работы систем управления, основы разработки программного обеспечения для цифровых систем.

Цифровые системы управления / Digital Control Systems

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.

Микроконтроллерные системы / Microcontroller Systems

Содержание дисциплины охватывает вопросов, связанных с разработкой микроконтроллерных систем управления. Обучающиеся осваивают написание микропрограмм и их реализацию в управляющих контроллерах.

Управление приводами / Actuators Control

В рамках дисциплины обучающиеся знакомятся с принципом действия электрического привода, учатся строить его математическую модель и синтезировать регуляторы.

Научный поиск / Scientific Index Search

Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с работой с научно-технической литературой (патентами, статьями, учебниками и др.), их систематизацией и представлением результатов своей профессиональной деятельности.

Пьезоэлектрические исполнительные устройства

В рамках дисциплины студенты учатся работать с исполнительными устройствами для микроперемещений, основанных на прямом пьезоэффекте. Обучающиеся синтезируют регуляторы для управления подобного рода системами.

Моделирование и управление робототехническими системами

Дисциплина посвящена исследованию кинематики робототехнических систем и построению современных регуляторов на основе полученного модельного представления.

Световые приборы и мультимедийные комплексы

В рамках данной дисциплины обучающиеся знакомятся с основами светотехники и основными фотометрическими величинами, изучают характеристики и принципы работы светоизлучающих диодов, устройство, этапы разработки и применение современных световых приборов и мультимедийных комплексов.

Инфраструктура сбора данных о человеке

Дисциплина направлена на изучение человеко-ориентированных методов исследования (интервьюирование, анкетирование, работа с данными социальных сетей, работа  с MatLab) и восприятия внешних стимулов человеческого поведения (изучение влияния заложенного образа на психофизических данные человека). 

Бессенсорное управление / Sensorless Control

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

Программирование систем управления / Control Systems Programming

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

Программирование аппаратных решений в освещении

Дисциплина направлена на формирование практических навыков разработки и отладки программ управления освещением контроллерами. В рамках дисциплины рассматриваются виды контроллеров, применяемых для управления освещением и особенность подготовки управляющих программ в зависимости от технического задания.

Моделирование систем управления умным домом и городом

Дисциплина направлена на изучение особенностей проектирования систем управления умным домом и умным городом, и формирование навыков компьютерного моделирования для анализа систем. В теоретической части дисциплины рассматриваются вопросы, связанные с разработкой алгоритмов контроля и управления, обеспечивающих согласованное взаимодействие различных подсистем в составе умного дома и умного города с целью оптимизации энергозатрат и обеспечения безопасности. В практической части дисциплины разрабатывается имитационная модель системы управления в среде компьютерного моделирования и проводится анализ состояний, действий и переходных процессов подсистем в зависимости от моделируемых событий.

Прикладные исследования с автоматизированными системами освещения

Основной целью дисциплины является достижение опыта работы в междисциплинарной команде, а также ознакомления с исследовательским подходом в проектировании (аппаратная и программная части) и апробации систем динамического освещения.  

Адаптивное и робастное управление / Adaptive and Robust Control

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.

Теория решения изобретательских задач / Theory of Inventive Problem Solving

Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, посвященных повышению креативного потенциала. Рассматриваются типовые задачи на основе технических противоречий.

Киберфизические системы и технологии / Cyber Physical Systems and Technologie

Дисциплина посвящена исследованию и разработке типовых киберфизических систем. Рассматриваются различные решения в области систем управления киберфизическими системами и их архитектурой.

Обработка цифровых изображений / Digital Image Processing

Дисциплина посвящена низкоуровневым алгоритмам обработки цифровых изображений. Рассматриваются геометрические, яркостные, точечные преобразования цифровых изображений, применение низкочастотной и высокочастотной фильтрации, выделение контуров и аналитическое описание найденных объектов.

Системы сбора данных о человеке и окружающей среде

Дисциплина направлена на получение теоретических знаний и практических навыков работы с системами сбора данных о человеке и окружающей среде. В рамках дисциплины изучаются структура аппаратной части системы, функциональное назначение и особенности каждого структурного элемента, виды сигналов и способы их преобразования. Особенности данных, собираемых о человеке и окружающей среде, необходимых для управления освещением.

Моделирование технических систем / Technical Systems Modeling

В рамках дисциплины обучающиеся знакомятся с основными принципами математического моделирования динамических систем и учатся формализовывать технические объекты в виде совокупности дифференциальных уравнений, а также проводить численное моделирование таких систем в среде MATLAB Simulink.

ПРЕПОДАВАТЕЛИ

Максим Яковлевич Афанасьев кандидат технических наук
Дмитрий Николаевич Базылев кандидат технических наук
Владимир Иванович Бойков доцент, кандидат технических наук
Олег Игоревич Борисов кандидат технических наук
Александр Борисович Бушуев доцент, кандидат технических наук
Сергей Владимирович Быстров доцент, кандидат технических наук
Алексей Алексеевич Ведяков кандидат технических наук
Сергей Михайлович Власов кандидат технических наук
Дмитрий Николаевич Герасимов кандидат технических наук
Константин Александрович Зименко кандидат технических наук
Дмитрий Вячеславович Лукичев доцент, кандидат технических наук
Алексей Владимирович Парамонов кандидат технических наук
Сергей Александрович Плотников кандидат физико-математических наук
Станислав Игоревич Томашевич кандидат технических наук
Сергей Васильевич Шаветов кандидат технических наук

ТЕМЫ ВЫПУСКНЫХ РАБОТ

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

ПРАКТИКА И СТАЖИРОВКИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ

Научно-исследовательская практика по желанию студентов может проходить на факультете СУиР, а также на предприятиях и в научных организациях-партнерах, среди которых более 20 Российских и международных предприятий:

  • АО «Навис»
  • ГК «Транзас»
  • открытое акционерное общество «Концерн «Центральный научно-исследовательский институт «Электроприбор»
  • НПО «Электроавтоматика»
  • ЦНИИ им. Крылова
  • Институт проблем машиноведения РАН
  • Virtulux
  • INTILED

В рамках научных и студенческих проектов и обменов факультет активно сотрудничает с зарубежными Университетами:

  • Университет Калифорнии г. Сан-Диего (США)
  • Пекинский Политехнический Университет (Китай)
  • Ханчжоу Дианзи Университет (Китай)
  • Технический Университет г. Эйндховен (Нидерланды)

НАБОР КОМПЕТЕНЦИЙ

 Выпускники программы будут уметь:

  • работать в области инженерного проектирования в современных прикладных пакетах программ (MATLAB, Octave, Mathcad и др.);
  • проектировать и создавать микропроцессорные системы управления
  • разрабатывать программы для различных типов микроконтроллеров на языках С, С++, Assembler;
  • применять современные схемотехнические решения при разработке электронных узлов;
  • исследовать режимы работы и разработки систем управления, контроля и диагностики киберфизических цифровых систем;
  • производить расчеты и проектировать отдельные блоки и устройства 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.

ТРУДОУСТРОЙСТВО И ВОСТРЕБОВАННОСТЬ ПРОФЕССИИ

Современный уровень развития науки и техники ставит задачу создания новых цифровых киберфизических устройств, которые совмещают в себе множество функций. Программа Университета ИТМО «Цифровые системы управления» нацелена на подготовку специалистов, квалификация которых позволяет разрабатывать, модернизировать и управлять такими устройствами.

Выпускники магистратуры смогут работать в высокотехнологичных компаниях, в которых разрабатываются и обслуживаются цифровые системы управления для роботостроения, судостроения, транспорта, медицины, космических технологий, технологий возобновляемой энергетики. Предприятия приборостроительной промышленности и военно-промышленного комплекса также нуждаются в квалифицированных инженерах, инженерах-программистах, разработчиках схемотехнических решений, специалистах в области преобразовательной техники и микропроцессорных систем управления.

Научно-исследовательская практика по желанию студентов может проходить как на факультете систем управления и робототехники, так и на предприятиях и в научных учреждениях-партнерах, среди которых более 20 российских и международных организаций:

  • АО «Навис»
  • ГК «Транзас»
  • CISCO
  • ОАО «Концерн «Центральный научно-исследовательский институт «Электроприбор»
  • НПО «Электроавтоматика»
  • ЦНИИ им. Крылова
  • Институт проблем машиноведения РАН

В рамках научных и студенческих проектов и обменов факультет активно сотрудничает с зарубежными университетами, среди которых:

  • Университет Калифорнии (США)
  • Пекинский Политехнический Университет (Китай)
  • Ханчжоу Дианзи Университет (Китай)
  • Технологический институт Карлсруэ (Германия)
  • Технический Университет Эйндховена (Нидерланды)

Обратная связь

* Имя
* E-mail
Ваше сообщение