352-0546/03 – Identifikace a simulace systémů (IaSS)
| 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 | čeština |
| Rok zavedení | 2019/2020 | Rok zrušení | 2025/2026 |
| Určeno pro fakulty | FS | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Předmět Identifikace a simulace systémů je zaměřen na získání znalostí z experimentální identifikace dynamických systémů a na realizaci matematických modelů dynamických systémů pomocí počítačové simulace. Po shrnutí základních používaných tvarů matematických modelů v časové a frekvenční oblasti, spojitých a diskrétních modelů jsou probírány metody určení jejich parametrů pomocí různých testovacích signálů – skoková změna , rampová funkce, obecný vstupní signál, náhodný signál. Druhá část předmětu je zaměřena na numerické metody používané při realizaci matematických modelů na číslicových počítačích. Jsou probírány metody aproximace a interpolace funkcí, numerické integrace a numerického výpočtu derivace, dále numerické metody řešení diferenciálních rovnic, včetně podmínek jejich použití a numerické stability získaného řešení.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Projekt
Anotace
Předmět Identifikace a simulace systémů je zaměřen na získání znalostí z experimentální identifikace dynamických systémů a na realizaci matematických modelů dynamických systémů pomocí počítačové simulace. Po shrnutí základních používaných tvarů matematických modelů v časové a frekvenční oblasti, spojitých a diskrétních modelů jsou probírány metody určení jejich parametrů pomocí různých testovacích signálů – skoková změna , rampová funkce, obecný vstupní signál, náhodný signál. Druhá část předmětu je zaměřena na numerické metody používané při realizaci matematických modelů na číslicových počítačích. Jsou probírány metody aproximace a interpolace funkcí, numerické integrace a numerického výpočtu derivace, dále numerické metody řešení diferenciálních rovnic, včetně podmínek jejich použití a numerické stability získaného řešení.
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.
Student musí být schopen používat numerické metody pro simulaci dynamických systémů a řešit identifikační úlohy pomocí simulačního programu MATLAB-Simulink.
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