Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku

Optimální řízení procesů

Typ studia navazující magisterské
Jazyk výuky čeština
Kód 654-3026/01
Zkratka OŘP
Název předmětu česky Optimální řízení procesů
Název předmětu anglicky Optimal Control of process
Kreditů 6
Garantující katedra Katedra řízení průmyslových systémů
Garant předmětu doc. Ing. Milan Heger, CSc.

Osnova předmětu

1. Problematika optimálního řízení procesů. Optimalizace statických a dynamických systémů. Úvod do teorie optimálního řízení, statická a dynamická optimalizace, jednorozměrné a vícerozměrné úlohy, matematický aparát a metody řešení.
2. Analytické metody statické jednorozměrné optimalizace, odvození nutných a postačujících podmínek pro hledání optima, přístupy a metody řešení. Praktické grafické znázornění metod v Excelu.
3. Numerické metody statické jednorozměrné optimalizace, jejich význam a jednotlivé přístupy. Praktické využití diferenčních, přímých, interpolačních, komparativních, adaptivních metod.
4. Analytické metody vícerozměrné statické optimalizace bez omezení a s omezením.
5. Metoda nejmenších čtverců její využití pro aproximaci funkcí. Využití neuronových sítí pro aproximaci funkcí. Porovnání obou přístupů.
6. Numerické metody vícerozměrné statické optimalizace, deterministické a stochastické. Využití prvků umělé inteligence při řešení úloh vícerozměrné statické optimalizace. Softwarová realizace uvedených metod se simulacemi.
7. Principy a metody extremální regulace a příklady jejich praktického využití v metalurgii a souvisejících oborech. Softwarová realizace extremálního regulátoru.
8. Lineární programování, základní pojmy, grafická interpretace a řešení, tvorba modelů a aplikace na hierarchicky vyšších úrovních řízení v metalurgickém průmyslu.
9. Lineární programování - řešení úloh výrobního programování, nutriční problém, distribuční problém a optimalizace řezných plánů.
10. Praktické využití řešitele v Excelu pro řešení lineárních a nelineárních úloh vícerozměrné statické optimalizace.
11. Metody optimalizace při řešení praktických úloh v logistice.
12. Dynamická optimalizace, základní pojmy, typy účelových funkcionálů, definice úlohy, metody a aplikace pro optimální řízení větších energetických agregátů a metalurgických celků a optimální nastavení regulačních obvodů.
13. Využití genetických algoritmů a řešitele v Excelu pro optimalizaci získávání matematických popisů dynamických systémů z experimentálně získaných procesů.

Povinná literatura

GRIVA, I., S. G. NASH a A. SOFER. Linear and nonlinear optimization. 2nd ed. Philadephia: Society for Industrial and Applied Mathematics, 2009. ISBN 978-0-898716-61-0.
KIRK, D. E. Optimal control theory: an introduction. Dover ed. Mineola: Dover Publications, 2004. ISBN 0-486-43484-2.
DUPAČOVÁ, Jitka a Petr LACHOUT. Úvod do optimalizace. Praha: Matfyzpress, 2011. ISBN 978-80-7378-176-7.

Doporučená literatura

REKTORYS, K. Přehled užité matematiky I. 6. přeprac. vyd. Praha: Prometheus, 1995. ISBN 80-85849-92-5.
REKTORYS, K. Přehled užité matematiky II. 7. vyd. Praha: Prometheus, 2000. ISBN 80-7196-181-7.