Course detail

Modelování a simulace

FEKT-BPC-MODAcad. year: 2022/2023

Model, modelování, simulace, emulace. Modely dynamických systémů. Numerické metody řešení spojitých dynamických systémů. Modelování pomocí Lagrangeových rovnic. Modelování pomocí vazebních grafů. MATLAB-Simulink nástroj pro modelování dynamických systémů. Systémy diskrétních událostí.

Language of instruction

čeština

Number of ECTS credits

6

Mode of study

Not applicable.

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen
- systematicky sestavovat abstraktní modely mechanických, elektromechanických a jiných systémů
- provádět simulaci a základní analýzu takových systémů pomocí univerzálního programového vybavení MATLAB-Simulink
- provádět normalizaci modelů pro použití na mikroprocesorech
- linearizovat modely nelineárních systémů
- sestavovat základní modely systémů diskrétních událostí

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.

Co-requisites

Not applicable.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky, cvičení odborného základu a cvičení na počítači. V rámci cvičení jsou vypracovávány testy pro ověření znalostí.

Způsob a kritéria hodnocení

Studenti jsou hodnoceni průběžně během studia na cvičeních a půlsemestrálním testem. Za semestr tak mohou získat max. 30bodů. Podmínkou udělení zápočtu je účast na povinné části výuky a získání alespoň 10 bodů v průběhu semestru.
Závěrečná zkouška je hodnocena max. 70ti body.

Osnovy výuky

1. Základní pojmy, model, simulace. Vztah reálný systém-model. Stavový popis. Stavový popis systémů, souvislosti stavového a V/V popisu systému, linearizace.
2. Analogové modely, operační zesilovač, základní stavební prvky, problémy měřítek.
3. Matlab Simulink, numerické metody řešení dynamických systémů.
4. Modely mechanických dynamických systémů - základní prvky.
5. Modely mechanických dynamických systémů-metoda uvolňování, Lagrangeovy rovnice.
6. Modelování dynamických systémů pomocí vazebních grafů. Zjednodušování grafů, přidělení kauzality. Modelovací schéma z vazebního grafu.
7. Modelování dynamických systémů pomocí vazebních grafů. Principy modelování elektrických systémů.
8. Kolize kauzality, algebraické smyčky.
9. Modelování dynamických systémů pomocí vazebních grafů. Principy modelování mechanických systémů.
10. Modelování náhodných jevů.
11. Systémy diskrétních událostí.
12. Modelování tepelných a hydraulických systémů včetně příkladů.
13. Shrnutí a opakování.

Work placements

Not applicable.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit posluchače s metodami sestavování abstraktních modelů k různým fyzikálním a jiným reálným systémům. Seznámit posluchače s metodami simulace takových systémů.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Recommended optional programme components

Not applicable.

Prerequisites and corequisites

Not applicable.

Basic literature

Šolc, F., Václavek, P.: Modelování a simulace, ET VUT FEKT Brno (CS)

Recommended reading

Karnopp D.C., Margolis D.L., Rosenberg R.C.:System Dynamics a Unified Approach. J. Wiley,1990. (EN)
MATLAB-Simulink Reference manual. (EN)
Horáček, P.:Systémy a modely, ČVUT Praha, 1998. (CS)

Elearning

Classification of course in study plans

  • Programme BPC-AMT bakalářský 2 year of study, letní semester, povinný

Type of course unit

 

Přednáška

26 hod., optionally

Teacher / Lecturer

Syllabus

1 Základní pojmy, model, simulace. Vztah reálný systém-model. Stavový popis. Stavový popis systémů, souvislosti stavového a V/V popisu systému, linearizace.
2 Analogové modely, operační zesilovač, základní stavební prvky, problémy měřítek.
3 Matlab Simulink, numerické metody řešení dynamických systémů.
4 Modely mechanických dynamických systémů - základní prvky.
5 Modely mechanických dynamických systémů-metoda uvolňování, Lagrangeovy rovnice.
6 Modelování dynamických systémů pomocí vazebních grafů. Zjednodušování grafů, přidělení kauzality. Modelovací schéma z vazebního grafu.
7 Modelování dynamických systémů pomocí vazebních grafů. Principy modelování elektrických systémů.
8 Kolize kauzality, algebraické smyčky.
9 Modelování dynamických systémů pomocí vazebních grafů. Principy modelování mechanických systémů.
10 Modelování náhodných jevů
11 Systémy diskrétních událostí
12 Modelování tepelných a hydraulických systémů včetně příkladů
13 Shrnutí a opakování

Cvičení odborného základu

14 hod., compulsory

Teacher / Lecturer

Syllabus

1 Stavový a V/V popis systémů
2 Měřítka a numerické metody
3 Modely mechanických systémů
4 Modelování pomocí vazebních grafů – elektrické systémy
5 Modelování pomocí vazebních grafů – mechanické systémy
6 Systémy diskrétních událostí
7 Shrnutí a opakování

Cvičení na počítači

12 hod., compulsory

Teacher / Lecturer

Syllabus

1 Matlab Simulink 1
2 Matlab Simulink 2
3 Matlab Simulink 3
4 Matlab Simulink 4
5 Systémy diskrétních událostí – Witness 1
6 Systémy diskrétních událostí – Witness 2

E-learning texts

Skripta Modelování a simulace, příklady
Hydraulické systémy.pdf 0.21 MB
Šíření tepla v tyči a Protiproud_výměnník.pdf 1.27 MB

Elearning