352-0505/01 – Modelování a simulace (MaS)
| Garantující katedra | Katedra automatizační techniky a řízení | Kredity | 5 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Petr Noskievič, CSc. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Petr Noskievič, CSc. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 1 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | angličtina |
| Rok zavedení | 2004/2005 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FS | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Cílem předmětu je zvládnutí metod experimentální identifikace systémů, realizace matematických modelů pomocí simulačních modelů a numerických metod implementovaných v simulačních programech. Student dovede navrhnout
identifikační experiment a rozhodnout o použití identifikačních metod využívajících deterministické a náhodné vstupní signály, dovede zvolit metodu pro vyhodnocení odezvy systému a parametrizaci zvoleného modelu. Dovede používat metody vedoucí k identifikaci diskrétních modelů systémů. Sestavené modely dovede realizovat v simulačních programech, nastavit podmínky jejich numerického výpočtu, zná základní numerické metody a jejich použití při simulaci dynamických systémů. Pomocí matematických modelů dovede analyzovat dynamické vlastnosti identifikovaných systémů.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Projekt
Anotace
Dynamic systems, state space models, linearization. System sensitivity.
Differential equation of higher order. Function approximation. Methods of
numerical solution of differential equations, Runge-Kutta methods.
Predictor-corrector methods. Stiff systems. Stability of the numerical solution.
Stability regions. Model order reduction methods. Simulation of the discrete
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
HOFREITER, M.: Identifikace systémů I. ČVUT v Praze. Česká technika - nakladatelství ČVUT. ISBN 978-80-01-
04228-1.
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Programy, aktivní práce na cvičení.
E-learning
Další požadavky na studenta
Programy, aktivní práce na cvičení.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. Základní tvary matematických modelů dynamických systémů, způsoby jejich získání, přehled o postupech analytické
a experimentální identifikace.
2. Realizace matematických modelů, simulační programy, jejich rozdělení, použití.
3. Experimentální identifikace pomocí deterministických signálů. Aproximace přechodových charakteristik.
4. Parametrizace charakteristik systémů, metoda ploch, metoda postupné integrace.
5. Vyšetření a parametrizace frekvenční charakteristiky sytému.
6. Statistické metody identifikace. Statistické charakteristiky, stacionárnost, ergodičnost náhodného procesu.
7. Identifikace pomocí korelačních metod. Stochastická formulace dynamického systému, náhodné testovací signály.
8. Identifikace odhadem parametrů modelu, struktura modelu náhodného procesu a systému.
9. Stanovení parametrů modelu, metoda nejmenších čtverců.
10. Rekurzivní metody identifikace, váhové koeficienty, exponenciální zapomínání.
11. Identifikace v uzavřeném regulačním obvodu.
12. Realizace simulačních modelů, numerické metody řešení, stabilita metod numerického řešení, Tuhé systémy.
13. Snižování řádu modelu systému.
14. Simulační experiment, aplikace simulačních modelů při návrhu mechatronického systému.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky