450-2002/01 – Matlab a simulace (MaS)
| Garantující katedra | Katedra kybernetiky a biomedicínského inženýrství | Kredity | 4 |
| Garant předmětu | Ing. Jan Kubíček, Ph.D. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Marek Penhaker, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 2 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2010/2011 | Rok zrušení | 2021/2022 |
| Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Cílem předmětu je získání znalostí práce s programem MATLAB. Znalost práce s programem MATLAB je přínosem pro úspěšné absolvování povinných předmětů v oboru měřicí a řídicí technika.
Znalost práce s programem MATLAB je přínosem pro úspěšné absolvování povinných předmětů v oboru měřicí a řídicí technika.
Vyučovací metody
Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Anotace
Tento program se využívá jako výkonné, interaktivní prostředí pro vědecké a inženýrské výpočty a vizualizaci dat. MATLAB integruje numerickou analýzu, matematické výpočty, zpracování signálů a grafiku do uživatelsky příjemného prostředí, ve kterém se problémy a řešení zapisují stejně jako v matematice - bez tradičního programování. MATLAB využívá interaktivní systém, jehož základním datovým prvkem jsou matice, u kterých se zadává rozměr. To umožňuje řešit mnoho numerických problémů podstatně rychleji než při použití klasických programových jazyků .
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Průběžná kontrola studia:
Zpracování semestrálního projektu
Podmínky udělení zápočtu:
min. 51 bodů - max. 100 bodů získaných za semestrální práci a závěrečný test.
Pro udělení zápočtu je vyžadována povinná účast na cvičeních minimálně 80% z proběhlých vyučovacích hodin.
E-learning
Další požadavky na studenta
Žádné další požadavky na studenta nejsou kladeny
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky:
Hardwarové a softwarové prostředí pro práci MATLABu se SIMULINKem: Aplikační oblast použití. Základní pojmy.
Pracovní prostředí MATLABu, konstanty, proměnné, vektory a matice, datové soubory, m-soubory.
Základní matematické operátory - aritmetické, rotační a logické. Výpočty se skaláry a poli. Zobrazení a tisk výsledků operací.
Programování, Skripty a Funkce v MATLABu. Příkazy IF, ELSEIF, FOR, LOOPS, WHILE.
Grafické zobrazení výsledků zpracování úloh. 2D grafika. Příkaz PLOT,STEM.
Trojrozměrné grafické zobrazení výsledků zpracování úloh. Souhrn příkazů.
Graficko uživatelské rozhraní GUI. Tvorba, návrh uživatelských rozhraní pomocí textových funkcí uicontrol, uimenu a v GUI editoru.
Numerické řešení lineárních rovnic.Práce s polynomy,Numerická integrace, derivace. Interpolace, regrese.
Statistická zpracování výsledků měření. Jednoduché analýzy - minimum, maximum, medián, suma, aj. Odchylky. Histogramy. Náhodná čísla a jejich funkce. Hustoty rozložení. Náhodné signály. Základy "Statistic Toolboxu" a jeho funkce.
Grafické programování v prostředí SIMULINKu, S - funkce.
Použití MATLABu se SIMULINKem pro zpracování signálů. Použití funkcí v prostředí " Signal Procesing Toolbox".Použití MATLAB se SIMULINKem v řídicích systémech. Použití funkcí v prostředí " Control System Toolbox".
MATLAB jako prostředí pro měření dat. Měření dat přes zvukovou kartu, LPT port, sériové rozhraní. Práce s funkcemi "Real Time Workshop Toolbox".
Práce se symbolickou proměnnou "Symbolic Math Toolboxu"
Kompilace funkcí do jazyka C, DLL knihoven a EXE tvarů v "Matlab Compiler Toolboxu".
Počítačové laboratoře:
Úvod do hardwarového a softwarové prostředí MATLABu se SIMULINKem: Aplikační oblast použití. Jednoduché ukázky a příklady.
Procvičení práce s konstantami, proměnnými, vektory a maticemi. Vysvětlení datových souborů, m-soubory.
Procvičení základních matematických operátorů - aritmetické, rotační a logické. Výpočty se skaláry a poli. Příklady základních zobrazení a tisk výsledků operací.
Cvičení v programování v prostředí MATLAB, Tvorba Skriptů a Funkcí v MATLABu. Procvičení příkazy IF, ELSEIF, FOR, LOOPS, WHILE.
Procvičení grafického zobrazení výsledků a zpracování cvičných úloh. Odzkoušení příkazů pro 2D grafiku. Příkaz PLOT,STEM.
Procvičení trojrozměrného grafického zobrazení výsledků a zpracování cvičných úloh. Vyzkoušení souhrnu příkazů.
Procvičení tvorby graficko uživatelské rozhraní GUI. Tvorba, návrh uživatelských rozhraní pomocí textových funkcí uicontrol, uimenu a v GUI editoru MATLABU.
Procvičení výpočtů a numerického řešení lineárních rovnic. Práce s polynomy. Procvičení výpočtů numerická integrace, derivace. Interpolace, regrese.
Práce s procvičení se statistickým zpracováním výsledků měření. Ověření jednoduché analýzy - minimum, maximum, medián, suma, aj. Odchylky. Práce s histogramy. Ověření práce s náhodnými čísly a jejich funkcemi. Hustoty rozložení. Náhodné signály. Vyzkoušení základů "Statistic Toolboxu" a jeho funkcí.
Realizace a odzkoušení grafického programování v prostředí SIMULINKu, S - funkce.
Ověření použití MATLABu se SIMULINKem pro zpracování signálů. Použití funkcí v prostředí " Signal Procesing Toolbox". Ověření použití MATLAB se SIMULINKem v řídicích systémech. Použití funkcí v prostředí " Control System Toolbox".
Cvičení na měření dat z externích zdrojů v prostředí MATLAB. Měření dat přes zvukovou kartu, LPT port, sériové rozhraní. Práce s funkcemi "Real Time Workshop Toolbox".
Procvičení práce se symbolickou proměnnou "Symbolic Math Toolboxu"
Procvičení kompilace funkcí do jazyka C, DLL knihoven a EXE tvarů v "MATLAB Compiler Toolboxu".
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky