Fakultet tehničkih nauka

Predmet: Dinamika i optimizacija inženjerskih sistema (17.MIT009)

Osnovne informacije:
 
Kategorija Naučno-stručni
Uža naučna oblast Mehanika
ESPB 6

Upoznavati studente sa osnovnim metodima optimizacije i njihovom primenom u inženjerskim sistemima. Proširiti modele kretanja mehaničkih sistema tako da se uključe uopštene funkcije, diferencijalne jednačine kretanja sa prekidnim desnim stranama i memorijski efekti kroz primenu izvoda proizvoljnog relanog reda; primeniti rezultate neglatke analize koja se bavi aproksimacijama skupova i preslikavanja na probleme koji uključuju sudar i suvo trenje u kontekstu učenja da se problem postavi i da se problem reši.

Sticanje znanja iz osnova varijacionog računa i optimalnog upravljanja dinamičkim sistemima koja su neophodna za projektovanje sistema i procesa u tehnici sa ciljem optimizacije određenih fizičkih parametara. Sposobnost predvidjanja različitih scenarija kretanja mehaničkih sistema koji se modeliraju integro-diferencijalnim inkluzijama; razumevanje i upotreba pojmova neglatke analize i frakcionog računa u kontekstu formulacije i rešavanja mehaničkih problema.

Osnove varijacionog računa. Hamiltonov varijacioni princip. Varijacioni problemi sa ograničenjima. Elementi varijacionog računa u kanonskim promenljivima sa primenama u tehnici. Optimalno upravljanje kao zadatak varijacionog računa. Optimalno upravljanje uz ograničenja na komponente vektora upravljanja - Pontrjaginov princip maksimuma. Primene na probleme upravljanja kretanjem i strukturalnu optimizaciju. Elementi teorije dinamičkog programiranja R. E. Belmana sa primenama na diskretne i neprekidne procese. Elementi neglatke/nekonveksne optimizacije. Primeri. Izvod u smislu distribucija i distribucijski model spoljašnjeg sudara. Ojler-Lagranževe jednačine druge vrste za sudar. Unutrašnji sudar i teorije sudara Hercovog tipa - regularizacije u fizičkom smislu. Bilans energije pri sudaru. Kelvin-Zenerov model viskoelastičnog tela. Pojam frakcionog izvoda i frakcioni Kelvin-Zenerov model viskoelastičnog tela. Ograničenja na koeficijente u modelu viskoelastičnog tela koja proističu iz Klauzijus-Dijemove nejednakosti. Mitag-Leflerova funkcija i Laplasova transformacija levog Riman-Ljuvilovog frakcionog izvoda. Postova formula inverzije. Realan obrazac deformacije i identifikacija parametara modela viskoelastičnog tela na osnovu reoloških eksperimenta. Post-Njutnov metod. Različiti modeli sile suvog trenja. Pojam funkcije koja uzima vrednost na skupu (multifunkcije) i model suvog trenja. Dualna priroda sile trenja i u fizičkom i u matematičkom smislu. Diferencijalne inkluzije.

Predavanja, vežbe, konsultacije. Ispit se sastoji od pismenog i usmenog dela. Pismeni deo ispita se može polagati na dva načina. Prvi se sastoji u izradi ispitnog rada koji obuhvata analizu i formulisanje problema optimizacije, kao i njegovo numeričko rešavanje. Drugi predstavlja klasično polaganje pismenog dela ispita koji čine računski zadaci. Tokom semestra studenti dobijaju i domaće zadatke čija izrada utiče na konačnu ocenu. Na usmenom delu ispita se proverava znanje iz poznavanja opštih metoda dinamike neglatkih sistema i metoda optimizacije.

Autori Naziv Godina Izdavač Jezik
Bryson, A.E., Ho, Y.C. Applied Optimal Control 1975 John Wiley & Sons, New York Engleski
I.M. Geljfand, S.V. Fomin Variacionoe isčislenie 1961 F-M, Moskva Ruski jezik
V.M. Alekseev, V.M. Tihomirov, S.V. Fomin Optimalnoe upravljenie 1979 Nauka, Moskva Ruski jezik
Kirk, D.E. Optimal Control Theory 1970 Prentice-Hall, New Jersey Engleski
B. Brogliato Nonsmooth mechanics 1999 Springer, London Engleski
Vujanović, B., Spasić D. Metodi optimizacije 1997 Univerzitet u Novom Sadu, Novi Sad Srpski jezik
Bellman, R. Introduction to the Mathematical Theory of Control Processes 1967 Academic Press, New York Engleski
V.M. Alekseev, E.M. Galeev, V.M. Tihomirov Sbornik zadač po optimizaciji 1984 Nauka, Moskva Ruski jezik
Predmetna aktivnost Predispitna Obavezna Broj poena
Predmetna aktivnost
Usmeni deo ispita
Predispitna
Ne
Obavezna
Da
Broj poena
20.00
Predmetna aktivnost
Domaći zadatak
Predispitna
Da
Obavezna
Da
Broj poena
5.00
Predmetna aktivnost
Prisustvo na predavanjima
Predispitna
Da
Obavezna
Da
Broj poena
5.00
Predmetna aktivnost
Predmetni projekat
Predispitna
Da
Obavezna
Da
Broj poena
30.00
Predmetna aktivnost
Prisustvo na vežbama
Predispitna
Da
Obavezna
Da
Broj poena
5.00
Predmetna aktivnost
Praktični deo ispita - zadaci
Predispitna
Ne
Obavezna
Da
Broj poena
30.00
Predmetna aktivnost
Domaći zadatak
Predispitna
Da
Obavezna
Da
Broj poena
5.00
Predavanja
Auditorne vežbe