Detail předmětu
Modelování a simulace I
FSI-RDO Ak. rok: 2027/2028 Zimní semestr
Tento předmět se zabývá modelováním dynamických systémů na počítači. Systémy mohou být popsány obyčejnými diferenciálními rovnicemi (ODE), diferenciálně-algebraickými rovnicemi nebo např. pomocí stavového automatu. Hlavním pracovním nástrojem je prostředí MATLAB/Simulink, součástí výkladu jsou i některé jeho pokročilejší vlastnosti a funkce. Teoretické poznatky jsou v laboratorním cvičení demonstrovány na konkrétních reálných modelech řízených z prostředí Simulink pomocí I/O karty MF634.
Předmět je vyučován formou blokové výuky. Přednášky, cvičení i laboratoře jsou vyučovány v jednotlivých týdnech nerovnoměrně. Celková hodinová dotace zůstává zachována.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
8
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Vektory a matice. Obyčejné diferenciální rovnice. Matematika a fyzika v rozsahu předchozího studia. Znalost programovacího prostředí MATLAB z předchozího studia.
Způsob zakončení předmětu a pravidla hodnocení studentů
Hodnocení předmětu probíhá podle standardní bodové škály 0–100 bodů a je rozděleno na dvě části, zápočet a zkoušku.
Pro získání zápočtu je nutné splnit následující podmínky:
- Absolvování testu ve cvičeních (Max 20 bodů).
- Absolvování hodnocené úlohy v laboratořích (Max 20 bodů).
Bodový zisk z cvičení a laboratoří (dohromady max. 40 bodů) je součástí výsledné klasifikace předmětu
Zkouška je hodnocena maximálně 60 body.
Účast na přednáškách, cvičení a laboratořích je povinná. Přednášející a vedoucí cvičení a laboratoří mohou provádět průběžnou kontrolu přítomnosti studentů, jejich aktivity a základních znalostí. Neomluvená neúčast je důvodem k neudělení zápočtu.
Učební cíle
Studenti se seznámí s modelováním dynamických systémů (mechanických, elektromechanických a řízených) na počítači. V průběhu kurzu získají znalosti a dovednosti v následujících oblastech:
- Lineární dynamické systémy a jejich analýza
- Modelování v prostředí MATLAB/Simulink
- Modelování řízených soustav
- Praktická zkušenost s řízením reálné soustavy prostřednictvím I/O karty z prostředí MATLAB/Simulink
Tento kurz kombinuje teoretické poznatky s praktickým využitím v inženýrských aplikacích.
Předmět je vyučován formou blokové výuky. Přednášky, cvičení i laboratoře jsou vyučovány v jednotlivých týdnech nerovnoměrně. Celková hodinová dotace zůstává zachována.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program B-MET-P: Mechatronika, bakalářský, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
39 hod., povinná
Osnova
- Úvod, Simulink
- Řešení ODE v matlabu
- Numerické metody integrace, Lineární dynamický systém 1. a 2. řádu
- Simscape, Stateflow
- RT systémy, HW, SW, Modelování tření
- Úvod do odhadu parametrů, Fraktály a jiné krásné diskrétní systémy
Laboratorní cvičení
18 hod., povinná
Osnova
- Základy práce s I/O kartou MF634 v prostředí MATLAB/Simulink.
- Řízení DC motoru s enkodérem z prostředí Simulink pomocí I/O karty MF634
- Návrh PID regulátoru pro řízení rychlosti a polohy.
- Estimace parametrů
- Základy kaskádní regulace, IR kompenzace
- Hodnocená laboratorní úloha
Cvičení s počítačovou podporou
21 hod., povinná
Osnova
- Úvod, Simulink
- Řešení ODE v matlabu
- Numerické metody integrace, Lineární dynamický systém 1. a 2. řádu
- Simscape, Stateflow
- RT systémy, HW, SW, Modelování tření
- Úvod do odhadu parametrů, Fraktály a jiné krásné diskrétní systémy