352-0329/01 – Modelování a simulace mechatronických systémů (MaSMS)

Garantující katedraKatedra automatizační techniky a řízeníKredity6
Garant předmětuprof. Ing. Petr Noskievič, CSc.Garant verze předmětuprof. Ing. Petr Noskievič, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník3Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2009/2010Rok zrušení
Určeno pro fakultyUSP, FSUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
NOS52 prof. Ing. Petr Noskievič, CSc.
SKU52 Ing. Jolana Škutová, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 3+3
kombinovaná Zápočet a zkouška 12+4

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Cílem předmětu je získání znalostí z matematického modelováním základních dynamických systémů a sestavení simulačních modelů mechatronických systémů. Dále osvojení si realizace simulačních modelů v simulačním programu a simulace odezev systémů. Předmět je zaměřen zvládnutí základních metod matematicko fyzikálního modelování, realizaci a použití simulačních modelů v mechatronice.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Projekt

Anotace

Předmět je zaměřen na metody matematicko fyzikálního modelování, realizaci a použití simulačních modelů v mechatronice. 1. Modelování, matematické a simulační modely, fyzikální modely, jejich použití v technické praxi. 2. Základní tvary matematických modelů dynamických systémů, způsoby jejich získání, přehled o postupech analytické a experimentální identifikace. 3. Realizace matematického modelu v simulačním programu – modely ve tvaru přenosových funkcí, ve tvaru diferenciálních rovnic, modelování nelinearit, logických funkcí. 4. Simulační programy, jejich rozdělení, použití, implementované numerické metody. 5. Základy modelování mechanických systémů, analytické postupy sestavení modelu. 6. Modelování mechanických subsystémů mechatronických systémů. 7. Modelování subsystémů automobilů – model pérování automobilu, model brzdění, modelování funkce systému ABS. 8. Modelování elektrických subsystémů mechatronických systémů. 9. Modelování hydraulických systémů, sestavení matematického modelu a jeho realizace. 10. Modelování tepelných systémů. 11. Modelování řídicích obvodů, modelování číslicových regulátorů. Analýza vlastností dynamických systémů pomocí simulačních modelů. 12. Vyšetření charakteristik systémů – přechodové, frekvenční. Podpora syntézy zpětnovazebního řízení pomocí simulačních modelů. 13. Verifikace simulačních modelů, měření proměnných na reálném systémů, porovnání výstupů simulačního modelu a reálného experimentu. 14. Případové studie aplikace simulačních modelů ve vývojovém cyklu mechatronického systému.

Povinná literatura:

NOSKIEVIČ, P. Simulace systémů. Ostrava: VŠB-TU Ostrava, 1996. ISBN 80-7078-112-2. NOSKIEVIČ, P. Modelování a identifikace systémů. 1. vyd. Ostrava : MONTANEX, a. s., 1999. 276 s. ISBN 80-7225-030-2. Noskievič, P.: Modelování a simulace mechatronických systémů pomocí programu MATLAB-Simulink.VŠB-TU Ostrava, 83 stran, 2013, ISBN 978-80-248-3231-9.

Doporučená literatura:

Grepl,R.: Modelování mechatronických systémů v MATLAB/SimMechanics. BEN-technická literatura, 2007. ISBN 978-80-7300-226-8 Doňár,B.- Zaplatílek,K.: MATLAB pro začátečníky. BEN-technická literatura,2003. ISBN 80-7300-175-6.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Active work at the excercises. Projects.

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Modelování, matematické a simulační modely, fyzikální modely, jejich použití v technické praxi. 2. Základní tvary matematických modelů dynamických systémů, způsoby jejich získání, přehled o postupech analytické a experimentální identifikace. 3. Realizace matematického modelu v simulačním programu – modely ve tvaru přenosových funkcí, ve tvaru diferenciálních rovnic, modelování nelinearit, logických funkcí. 4. Simulační programy, jejich rozdělení, použití, implementované numerické metody. 5. Základy modelování mechanických systémů, analytické postupy sestavení modelu. 6. Modelování mechanických subsystémů mechatronických systémů. 7. Modelování subsystémů automobilů – model pérování, model brzdění, modelování funkce systému ABS. 8. Modelování elektrických subsystémů mechatronických systémů. 9. Modelování hydraulických systémů, sestavení matematického modelu a jeho realizace. 10. Modelování tepelných systémů. 11. Modelování řídicích obvodů, modelování číslicových regulátorů. Analýza vlastností dynamických systémů pomocí simulačních modelů. 12. Vyšetření charakteristik systémů – přechodové, frekvenční. Podpora syntézy zpětnovazebního řízení pomocí simulačních modelů. 13. Verifikace simulačních modelů, měření proměnných na reálném systému, porovnání výstupů simulačního modelu a reálného experimentu. 14. Případové studie aplikace simulačních modelů ve vývojovém cyklu mechatronického systému.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2009/2010 zimní semestr, platnost do: 2015/2016 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100  51
        Zápočet Zápočet  (35)
                Program 1 Projekt 10  6
                Program 2 Projekt 10  6
                Program 3 Projekt 10  6
                Aktivita na cvičeních Jiný typ úlohy 5  0
        Zkouška Zkouška  (65)
                Písemná zkouška Písemná zkouška 35  18
                Ústní zkouška Ústní zkouška 30  6
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2019/2020 (B2341) Strojírenství (3902R001) Aplikovaná informatika a řízení P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2019/2020 (B2341) Strojírenství (3902R001) Aplikovaná informatika a řízení K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2019/2020 (B3943) Mechatronika (3906R006) Mechatronické systémy P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2019/2020 (B3943) Mechatronika (3906R006) Mechatronické systémy K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2019/2020 (B0714A270002) Mechatronika P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2019/2020 (B0714A270002) Mechatronika K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2018/2019 (B2341) Strojírenství (3902R001) Aplikovaná informatika a řízení P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2018/2019 (B2341) Strojírenství (3902R001) Aplikovaná informatika a řízení K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2018/2019 (B3943) Mechatronika (3906R006) Mechatronické systémy P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2018/2019 (B3943) Mechatronika (3906R006) Mechatronické systémy K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2017/2018 (B2341) Strojírenství (3902R001) Aplikovaná informatika a řízení P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2017/2018 (B2341) Strojírenství (3902R001) Aplikovaná informatika a řízení K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2017/2018 (B3943) Mechatronika (3906R007) Automobilová elektronika P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2017/2018 (B3943) Mechatronika (3906R006) Mechatronické systémy P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2017/2018 (B3943) Mechatronika (3906R007) Automobilová elektronika K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2017/2018 (B3943) Mechatronika (3906R006) Mechatronické systémy K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2016/2017 (B2341) Strojírenství (3902R001) Aplikovaná informatika a řízení P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2016/2017 (B2341) Strojírenství (3902R001) Aplikovaná informatika a řízení K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2016/2017 (B3943) Mechatronika (3906R006) Mechatronické systémy P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2016/2017 (B3943) Mechatronika (3906R007) Automobilová elektronika P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2016/2017 (B3943) Mechatronika (3906R006) Mechatronické systémy K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2016/2017 (B3943) Mechatronika (3906R007) Automobilová elektronika K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2015/2016 (B2341) Strojírenství (3902R001) Aplikovaná informatika a řízení P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2015/2016 (B2341) Strojírenství (3902R001) Aplikovaná informatika a řízení K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2015/2016 (B3943) Mechatronika P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2015/2016 (B3943) Mechatronika (3906R006) Mechatronické systémy P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2015/2016 (B3943) Mechatronika (3906R007) Automobilová elektronika P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2015/2016 (B3943) Mechatronika (3906R006) Mechatronické systémy K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2015/2016 (B3943) Mechatronika (3906R007) Automobilová elektronika K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2014/2015 (B2341) Strojírenství (3902R001) Aplikovaná informatika a řízení P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2014/2015 (B2341) Strojírenství (3902R001) Aplikovaná informatika a řízení K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2014/2015 (B3943) Mechatronika (3906R006) Mechatronické systémy P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2014/2015 (B3943) Mechatronika (3906R007) Automobilová elektronika P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2014/2015 (B3943) Mechatronika (3906R006) Mechatronické systémy K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2014/2015 (B3943) Mechatronika (3906R007) Automobilová elektronika K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2013/2014 (B2341) Strojírenství (3902R001) Aplikovaná informatika a řízení P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2013/2014 (B2341) Strojírenství (3902R001) Aplikovaná informatika a řízení K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2013/2014 (B3943) Mechatronika (3906R006) Mechatronické systémy P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2013/2014 (B3943) Mechatronika (3906R007) Automobilová elektronika P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2013/2014 (B3943) Mechatronika (3906R006) Mechatronické systémy K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2013/2014 (B3943) Mechatronika (3906R007) Automobilová elektronika K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2012/2013 (B2341) Strojírenství (3902R001) Aplikovaná informatika a řízení P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2012/2013 (B2341) Strojírenství (3902R001) Aplikovaná informatika a řízení K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2012/2013 (B3943) Mechatronika (3906R006) Mechatronické systémy P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2012/2013 (B3943) Mechatronika (3906R007) Automobilová elektronika P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2012/2013 (B3943) Mechatronika (3906R006) Mechatronické systémy K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2012/2013 (B3943) Mechatronika (3906R007) Automobilová elektronika K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2011/2012 (B3943) Mechatronika P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2011/2012 (B3943) Mechatronika (3906R006) Mechatronické systémy P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2011/2012 (B3943) Mechatronika (3906R007) Automobilová elektronika P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2011/2012 (B3943) Mechatronika K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2011/2012 (B3943) Mechatronika (3906R006) Mechatronické systémy K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2011/2012 (B3943) Mechatronika (3906R007) Automobilová elektronika K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2010/2011 (B3943) Mechatronika (3906R006) Mechatronické systémy P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2010/2011 (B3943) Mechatronika (3906R007) Automobilová elektronika P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2010/2011 (B3943) Mechatronika (3906R007) Automobilová elektronika P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2010/2011 (B3943) Mechatronika (3906R006) Mechatronické systémy K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2010/2011 (B3943) Mechatronika (3906R007) Automobilová elektronika K čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2009/2010 (B3943) Mechatronika (3906R006) Mechatronické systémy P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2009/2010 (B3943) Mechatronika (3906R007) Automobilová elektronika P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku
ECTS - MechEng - Bachelor Studies 2020/2021 prezenční angličtina povinně volitelný 301 - Studijní oddělení a International Office stu. blok
ECTS - MechEng - Bachelor Studies 2019/2020 prezenční angličtina povinně volitelný 301 - Studijní oddělení a International Office stu. blok
ECTS - MechEng - Bachelor Studies 2018/2019 prezenční angličtina povinně volitelný 301 - Studijní oddělení a International Office stu. blok
ECTS - MechEng - Bachelor Studies 2017/2018 prezenční angličtina povinně volitelný 301 - Studijní oddělení a International Office stu. blok
ECTS - MechEng - Bachelor Studies 2016/2017 prezenční angličtina povinně volitelný 301 - Studijní oddělení a International Office stu. blok
ECTS - MechEng - Bachelor Studies 2015/2016 prezenční angličtina povinně volitelný 301 - Studijní oddělení a International Office stu. blok
ECTS - MechEng 2014/2015 prezenční čeština povinně volitelný 301 - Studijní oddělení a International Office stu. blok
ECTS - MechEng 2013/2014 prezenční čeština povinně volitelný 301 - Studijní oddělení a International Office stu. blok
ECTS - MechEng 2012/2013 prezenční čeština povinně volitelný 301 - Studijní oddělení a International Office stu. blok