545-0367/01 – Modelling and Simulation (MaS)

Gurantor departmentDepartment of Economics and Control SystemsCredits6
Subject guarantorIng. Pavel Staša, Ph.D.Subject version guarantorprof. Ing. Alois Burý, CSc.
Study levelundergraduate or graduateRequirementCompulsory
Year3Semestersummer
Study languageCzech
Year of introduction1997/1998Year of cancellation2009/2010
Intended for the facultiesHGFIntended for study typesMaster
Instruction secured by
LoginNameTuitorTeacher giving lectures
BUR50 prof. Ing. Alois Burý, CSc.
JEN012 Ing. Miloš Jendryščík, Ph.D.
Extent of instruction for forms of study
Form of studyWay of compl.Extent
Full-time Credit and Examination 3+3
Combined Credit and Examination 15+15

Subject aims expressed by acquired skills and competences

The main goal of the course is to present to students the possibilities of modeling and simulation in the analysis of complex dynamic systems and their processes as well as synthesis of control systems of technological processes. Attantion is also paid to modeling and simulation of fluid flow phenomena based on the CFD program.

Teaching methods

Lectures
Individual consultations
Tutorials
Project work

Summary

The course is a compulsory subject for the branch creating computer models of dynamic systems and programming tools for simulation, in the raw material industry. It contains, among others,: Phase of the Simulation Process, Mathematical Models of Continuous Dynamic Systems, Methodology of Dynamic Mathematical Models Synthesis per Chained Relations, Methods of Computer Models Programming, Sensitivity Analysis of Simulation Model, Simulation systems.

Compulsory literature:

STAŠA, P.: Modeling and Simulation of Mine Gases Flow; Monografie, Technická univerzita v Košiciach, Košice 2014, ISBN 978-80-553-1767-0 FISHWICK, P.: Simulation Model Design and Execution, PrenticeHall, 1995, ISBN: 0-13-098609-7. ROSS, S.: Simulation, Academic Press, 2002, ISBN: 0-12-598053-1.

Recommended literature:

CELLIER,F., KOFMAN,E.: Continuous System Simulation, Springer, 2006, ISBN 978-0-387-26102. System Identification Toolbox, The MathWorks, Inc., [online] http//www.mathworks.com/products/sysid/

Way of continuous check of knowledge in the course of semester

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerequisities

Subject has no prerequisities.

Co-requisities

Subject has no co-requisities.

Subject syllabus:

Přednášky: 1. Význam počítačového modelování a simulace pro řešení vědeckých a technických projektů 2. Základní pojmy formulace systémové úlohy 2.1. Objekt a systém. Struktura a chování systémů. Formy prezentace systémů 3. Fáze simulačního procesu ( simulace v širším slova smyslu ) 3.1. Syntéza simulačního modelu.Analýza problému. Sběr dat a informací.Formulace předpokladů a hypotéz.Specifikace proměnných a parametrů. 3.2. Tvorba matematického modelu. Abstraktní a realizovaný počítačový model 3.3. Verifikace a validita simulačního modelu. 3.4. Simulace v uzším slova smyslu. Návrh a plánování experimentů. Hodnocení simulačního modelu. 4. Matematické modely spojitých dynamických systémů 4.1.Matematické modely kombinovaných systémů ( mechanických, elektrických, hydraulických,elektronických prvků důlních systémů). 5. Matematické modely nelineárních dynamických systémů 5.1. Metody linearizace nelinearních systémů 5.2. Statistická linearizace 6. Metodika syntézy relací matematického modelu dynamiky chování systémů 7. Induktivně identifikované dynamické systémy 7.1. Metody využívající přechodové a váhové funkce 7.2. Metody frekvenční analýzy 7.3. Identifikace simulačním a adaptivním modelem 8. Abstraktní počítačové modely a jejich prezentace stavovým a fázovým prostorem 8.1. Metody programování počítačových modelů 8.2. Normování teoretického počítačového modelu.Vyrovnávání koeficientů stavové rovnice. 8.3. Dynamické přizpůsobení teoretického počítačového modelu 9. Citlivostní analýza simulačního modelu 9.1 Způsoby stanovování citlivostní funkce 9.2.Citlivostní systém 10. Způsoby realizace počítačového simulačního modelu 10.1. Simulační systémy.Způsoby zadávání simulačních úloh. 10.2. Kombinované simulační systémy 11. Numerické metody řešení diferenciálních rovnic na číslicovém počítači 11.1. Jednokrokové a vícekrokové metody 11.2. Přesnost a stabilita řešení numerických metod na číslicovém počítači 12. Modelování a simulace dynamických systémů na analogových počítačích 11.1. Operační jednotky analogového počítače 11.2. Metody modelování lineárních systémů 11.3. Způsoby modelování nelineárních systémů 13. Modelování a simulace logických sítí a číslicových zařízení 13.1. Matematické modely logických sítí a formy jejich prezentace 13.2. Simulační systémy logických sítí 14. Modelování a simulace stochastických systémů a systémů hromadné obsluhy 14.1.Počítačové modely generování náhodných veličin 14.2.Metoda Monte Carlo 14.3 Počítačová simulace systémů hromadné obsluhy 15. Modelování a simulace organizačně-řídících procesů 15.1.Matematické modely a formy prezentace organizačně-řídících procesů 15.2.Metody operační analýzy 15.3.Počítačová simulace organizačně-řídících procesů

Conditions for subject completion

Full-time form (validity from: 1960/1961 Summer semester)
Task nameType of taskMax. number of points
(act. for subtasks)
Min. number of points
Exercises evaluation and Examination Credit and Examination 100 (145) 51
        Examination Examination 100  0
        Exercises evaluation Credit 45  0
Mandatory attendence parzicipation:

Show history

Occurrence in study plans

Academic yearProgrammeField of studySpec.FormStudy language Tut. centreYearWSType of duty
2005/2006 (M2102) Mineral Raw Materials (3902T006) Automation and Computers in Raw Materials Treatment Industry P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2004/2005 (M2102) Mineral Raw Materials (3902T006) Automation and Computers in Raw Materials Treatment Industry P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2003/2004 (M2102) Mineral Raw Materials (3902T006) Automation and Computers in Raw Materials Treatment Industry P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2002/2003 (M2102) Mineral Raw Materials (3902T006) Automation and Computers in Raw Materials Treatment Industry P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2001/2002 (M2102) Mineral Raw Materials (3902T006) Automation and Computers in Raw Materials Treatment Industry P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2000/2001 (M2102) Mineral Raw Materials (3902T006) Automation and Computers in Raw Materials Treatment Industry P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan

Occurrence in special blocks

Block nameAcademic yearForm of studyStudy language YearWSType of blockBlock owner