455-0511/01 – Matlab a simulace (MaS)

Garantující katedraKatedra měřicí a řídicí technikyKredity4
Garant předmětuprof. Ing. Marek Penhaker, Ph.D.Garant verze předmětuprof. Ing. Marek Penhaker, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník2Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2003/2004Rok zrušení2009/2010
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
CER275 doc. Ing. Martin Černý, Ph.D.
KIJ018 Ing. Jan Kijonka, Ph.D.
PEN72 prof. Ing. Marek Penhaker, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Klasifikovaný zápočet 2+2
kombinovaná Klasifikovaný zápočet 2+8

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)
Projekt

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:

MATLAB User's Guide. The MathWorks, Inc., 1993 MATLAB Reference Guide. The MathWorks, Inc., 1993 MATLAB Release Notes. . The MathWorks, Inc., 1993 MATLAB New Features Guide. The MathWorks, Inc., 1993 MATLAB Building a Graphical User Interface. The MathWorks, Inc., 1993 Kozák, Š., Kajan,S.: Matlab - Simulink I, 1. vyd.. - Bratislava Slovenská technická univerzita, 1999. - 125 s., il. ISBN 80-227-1213-2 Kozák, Š.: Matlab - Simulink II, 1. vyd.. - Bratislava : Slovenská technická univerzita, 1999. - 141 s, il. ISBN 80-227-1235-3 Dušek, F.: Matlab a Simulink, úvod do používání, - Vyd. 1.. - Pardubice, Univerzita Pardubice, 2000. - 146 s., il. ISBN 80-7194-273-1 Zaplatílek, K., Doňar, B.: MATLAB pro začátečníky, - 1. vyd.. - Praha, BEN, 2003. - 143 s., il. ISBN 80-7300-095-4 Zaplatílek, K., Doňar, B.: MATLAB : tvorba uživatelských aplikací ,. - 1. vyd.. - Praha, BEN, 2004. - 215 s., il. ISBN 80-7300-133-0 Sedláček, M., Šmíd, R.: MATLAB v měření, - 1. vyd.. - Praha, Vydavatelství ČVUT, 2004 dotisk. - 204 s., il. ISBN 80-01-02851-8 Gavalec M. a kol. Gavalec M.: Pravdepodobnosť a matematická štatistika v počítačovom prostredí MATLABu ,... [et al.]. - 2. opr. Vyd, Košice : Elfa [Košice], 2002. - 152 s., il. ISBN 80-89066-05-4 Stejskal, V., Okrouhlík,M.: Kmitání s Matlabem , - Vyd. 1.. - Praha, Vydavatelství ČVUT, 2002. - 376 s., il. ISBN 80-01-02435-0 Noskievič, P.: Modelování a identifikace systémů, - Ostrava, Montanex, 1999. - iv, ii, 276 s., il. ISBN 80-7225-030-2

Doporučená literatura:

Penhaker,M: Matlab a simulace. Sylaby na WWW stránkách katedry,2002

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.

E-learning

Další požadavky na studenta

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

Kombinovaná forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Klasifikovaný zápočet Klasifikovaný zápočet 100 (100) 0
        Laboratorní práce Laboratorní práce 45  0
        Písemka Písemka 55  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2009/2010 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2009/2010 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2009/2010 (B2649) Elektrotechnika (3901R039) Biomedicínský technik P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2009/2010 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2009/2010 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2008/2009 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2008/2009 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika K čeština Šumperk 2 povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (B2649) Elektrotechnika (3901R039) Biomedicínský technik P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2007/2008 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2007/2008 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (10) Elektrické stroje a přístroje P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3902T023) Inženýrská informatika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2007/2008 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (3901R032) Biomedicínská technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2007/2008 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (B2649) Elektrotechnika (3901R039) Biomedicínský technik P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2006/2007 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2006/2007 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2006/2007 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2006/2007 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (10) Elektrické stroje a přístroje P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3902T023) Inženýrská informatika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2006/2007 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2006/2007 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (3901R032) Biomedicínská technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2005/2006 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2005/2006 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2005/2006 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2005/2006 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (10) Elektrické stroje a přístroje P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3902T023) Inženýrská informatika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2005/2006 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2004/2005 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2004/2005 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2004/2005 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2004/2005 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (10) Elektrické stroje a přístroje P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3902T023) Inženýrská informatika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2004/2005 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2003/2004 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2003/2004 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2003/2004 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (10) Elektrické stroje a přístroje P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3902T023) Inženýrská informatika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku