352-0329/03 – Modelování a simulace mechatronických systémů (MaSMS)
| Garantující katedra | Katedra automatizační techniky a řízení | Kredity | 6 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Petr Noskievič, CSc. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Petr Noskievič, CSc. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | | |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2019/2020 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FS | Určeno pro typy studia | bakalářské |
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:
Doporučená literatura:
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Aktivní práce studentů v rámci cvičení.
Vypracování zadaných projektů.
Kombinovaná zkouška.
E-learning
Další požadavky na studenta
Vypracování 3 projektů zaměřených na sestavení matematických modelů a simulaci mechatronických systémů.
Zvládnutí řešení základních simulačních úloh v programu MATLAB-Simulink.
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
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky