352-0546/01 – Identifikace a simulace systémů (IaSS)

Garantující katedraKatedra automatizační techniky a řízeníKredity5
Garant předmětuprof. Ing. Petr Noskievič, CSc.Garant verze předmětuprof. Ing. Petr Noskievič, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2010/2011Rok zrušení
Určeno pro fakultyUSP, FSUrčeno pro typy studianavazující magisterské
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+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 12+4

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)
Projekt

Anotace

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 řešení, stabilita metod numerického řešení. 13. Snižování řádu modelu systému. 14. Simulační experiment, aplikace simulačních modelů při návrhu 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:

Hofreiter, M.: Identifikace systémů I. ČVUT v Prazem Česká technika - nakladatelství ČVUT. ISBN 978-80-01-04228-1.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Active work at the excercises. Projects.

E-learning

Další požadavky na studenta

Individuální práce studentů: Program č. 1. Parametrizace přechodových (resp. frekvenčních) charakteristik mechatronických systémů. Program č. 2. Odhad parametrů modelu systému. Program č. 3. Simulační model systému s komplexní strukturou. Odevzdání zpracovaných programů a obhajoba použitého řešení

Prerekvizity

Kód předmětuZkratkaNázevPovinnost
352-0329 MaSMS Modelování a simulace mechatronických systémů Doporučená

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

Prezenční forma (platnost od: 2016/2017 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 40  21
        Zkouška Zkouška 60 (60) 22
                Písemná zkouška Písemná zkouška 30  16
                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 (N2301) Strojní inženýrství (3902T004) Automatické řízení a inženýrská informatika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (N2301) Strojní inženýrství (3902T004) Automatické řízení a inženýrská informatika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (N3943) Mechatronika (3906T006) Mechatronické systémy P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (N3943) Mechatronika (3906T006) Mechatronické systémy K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (N2301) Strojní inženýrství (3902T004) Automatické řízení a inženýrská informatika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (N2301) Strojní inženýrství (3902T004) Automatické řízení a inženýrská informatika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (N3943) Mechatronika (3906T006) Mechatronické systémy P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (N3943) Mechatronika (3906T006) Mechatronické systémy K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (N2301) Strojní inženýrství (3902T004) Automatické řízení a inženýrská informatika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (N2301) Strojní inženýrství (3902T004) Automatické řízení a inženýrská informatika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (N3943) Mechatronika (3906T006) Mechatronické systémy P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (N3943) Mechatronika (3906T007) Automobilová elektronika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (N3943) Mechatronika (3906T006) Mechatronické systémy K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (N3943) Mechatronika (3906T007) Automobilová elektronika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (N2301) Strojní inženýrství (3902T004) Automatické řízení a inženýrská informatika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (N2301) Strojní inženýrství (3902T004) Automatické řízení a inženýrská informatika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (N3943) Mechatronika (3906T006) Mechatronické systémy P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (N3943) Mechatronika (3906T006) Mechatronické systémy K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (N3943) Mechatronika (3906T007) Automobilová elektronika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (N3943) Mechatronika (3906T007) Automobilová elektronika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2015/2016 (N2301) Strojní inženýrství (3902T004) Automatické řízení a inženýrská informatika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2015/2016 (N2301) Strojní inženýrství (3902T004) Automatické řízení a inženýrská informatika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2015/2016 (N3943) Mechatronika (3906T006) Mechatronické systémy P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2015/2016 (N3943) Mechatronika (3906T007) Automobilová elektronika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2015/2016 (N3943) Mechatronika (3906T007) Automobilová elektronika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2015/2016 (N3943) Mechatronika (3906T006) Mechatronické systémy K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2015/2016 (N3943) Mechatronika (3906T007) Automobilová elektronika P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2014/2015 (N2301) Strojní inženýrství (3902T004) Automatické řízení a inženýrská informatika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2014/2015 (N2301) Strojní inženýrství (3902T004) Automatické řízení a inženýrská informatika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2014/2015 (N3943) Mechatronika (3906T006) Mechatronické systémy P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2014/2015 (N3943) Mechatronika (3906T007) Automobilová elektronika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2014/2015 (N3943) Mechatronika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2014/2015 (N3943) Mechatronika (3906T007) Automobilová elektronika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2014/2015 (N3943) Mechatronika (3906T006) Mechatronické systémy K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2013/2014 (N2301) Strojní inženýrství (3902T004) Automatické řízení a inženýrská informatika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2013/2014 (N2301) Strojní inženýrství (3902T004) Automatické řízení a inženýrská informatika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2013/2014 (N3943) Mechatronika (3906T006) Mechatronické systémy P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2013/2014 (N3943) Mechatronika (3906T006) Mechatronické systémy P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2013/2014 (N3943) Mechatronika (3906T007) Automobilová elektronika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2013/2014 (N3943) Mechatronika (3906T006) Mechatronické systémy K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2013/2014 (N3943) Mechatronika (3906T007) Automobilová elektronika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2012/2013 (N3943) Mechatronika (3906T006) Mechatronické systémy P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2012/2013 (N3943) Mechatronika (3906T007) Automobilová elektronika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2012/2013 (N3943) Mechatronika (3906T006) Mechatronické systémy K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2012/2013 (N3943) Mechatronika (3906T007) Automobilová elektronika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2011/2012 (N3943) Mechatronika (3906T007) Automobilová elektronika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2011/2012 (N3943) Mechatronika (3906T006) Mechatronické systémy P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2011/2012 (N3943) Mechatronika (3906T006) Mechatronické systémy K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2011/2012 (N3943) Mechatronika (3906T007) Automobilová elektronika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2010/2011 (N3943) Mechatronika (3906T006) Mechatronické systémy P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2010/2011 (N3943) Mechatronika (3906T007) Automobilová elektronika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2010/2011 (N3943) Mechatronika (3906T006) Mechatronické systémy K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2010/2011 (N3943) Mechatronika (3906T007) Automobilová elektronika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku