|
Názov vysokej školy, názov fakulty: Technická univerzita v Košiciach, Fakulta elektrotechniky a informatiky
|
Informačný list predmetu
|
|
Kód: 2609621
|
Názov: Simulačné systémy |
| Študijný odbor: |
Garantuje:
doc. Ing. Anna Jadlovská, PhD. |
Zabezpečuje:Katedra kybernetiky a umelej inteligencie |
Obdobie štúdia predmetu:
3.semester I. stupňa |
Forma výučby: prednáška, konštrukčné alebo laboratórne cvičenie
Odporúčaný rozsah výučby (v hodinách):
Týždenný: 4
|
Počet kreditov: 5 |
| Podmieňujúce predmety: |
Spôsob hodnotenia a skončenia štúdia predmetu:zápočet a skúška
Priebežné hodnotenie: Študent prospeje v PH a získa zápočet, keď splní podmienku získať min. 21% z 40%.
V priebehu semestra študenti absolvujú dve písomky (v súčte za obidve 25b), v ktorých budú algoritmicky riešiť definované príklady a následne ich simuláciou overia na PC. Súčasťou hodnotenia za semester je algoritmické vypracovanie a obhájenie navrhnutého programového riešenia na PC pre úlohy definované v 4-och zadaniach/projektoch (v súčte za 15 bodov). Z priebežného hodnotenia (zápočet) študent môže získať 40b (min počet bodov je 21b).
Záverečné hodnotenie: Študent prospeje v ZH a úspešne vykoná skúšku, keď splní podmienku získať min. 31% z 60%.
Skúška pozostáva z dvoch častí: praktická časť obsahuje algoritmicko/programové riešenie zadefinovaných aplikačných kybernetických úloh v jazyku Matlab/Simulink s následným simulačným overením na PC, teoretická časť skúšky spočíva vo vypracovaní teoretických otázok vyplývajúcich z obsahu prednášok predmetu. Zo skúšky môže študent získať 60b (min 31b). |
Cieľ predmetu:
Získanie znalostí a praktických zručností pri analýze a návrhu algoritmického riešenia definovaných typových úloh vyskytujúcich sa v modelovaní a riadení kybernetických systémov a jeho následná implementácia do simulačného jazyka Matlab s cieľom verifikovať navrhnuté riešenie na PC s využitím vhodných aplikačných Toolboxov,. Hlavny´m cieľom vy´uky v predmete je zvládnutie algoritmicky´ch, numericky´ch, modelovacích a simulačných techník integrovaných v simulačnom jazyku Matlab spolu s jeho grafickými možnosťami a poukázanie na ich využitie pri riešení konkrétnych aplikačných úloh z kybernetiky/teórie riadenia, ktoré v svojej podstate spočívajú v numerickom riešení lineárnych/nelineárnych algebraicky´ch rovníc, numerickom riešení lineárnych a nelineárnych diferenciálnych rovníc popisujúcich modely fyzikálnych systémov, v riešení úloh aproximácie a interpolácie dát získany´ch z modelov kybernetických systémov a v riešení optimalizačných úloh s využitím funcií Optimization, Symbolic Math, Control a Identification Toolboxov.
|
Stručná osnova predmetu:
- Štruktúra programového systému Matlab a charakteristika Toolboxov pre aplikačné oblasti využitia v Kybernetike, prepojenie simulačného jazyka Matlab s procedurálnymi programovacími jazykmi
- Vlastnosti simulačného jazyka Matlab, matematické operátory, datové typy, premenné, vektory, matice, maticové operácie a riadiace štruktúry: príkazy pre vetvenie (IF ELSE, SWITCH CASE), cykly, príkazy pre užívateľsky´ vstup dát
- Algoritmické a numerické riešenie aplikačných príkladov z elektrotechniky, ktorých topológia sa dá zapísať systémom lineárnych algebraicky´ch rovníc
- Algoritmické riešenie definovaných úloh numerickými technikami (vy´počet diferencie, integrálu, gradientu) s využitím funkcií jazyka Matlab a programovej štruktúry “funkcie funkcií”
- Algoritmické a numerické riešenie dynamických systémov vyjadrených lineárnymi a nelineárnymi diferenciálnymi rovnicami pomocou vlastných užívateľských funkcií a riadiacich štruktúr simulačného jazyka Matlab (model pružina-tlmič, model kyvadla, model Van-der-Polovho oscilátora) s uvažovaním rôznych budiacich signálov
- Riešenie úloh na vytváranie 2-D a 3-D grafov s vužitím grafického prostredia jazyka Matlab a riadiacich funkcií pre zobrazenie, popis grafov, základy tvorby užívateľského prostredia GUI
- Algoritmické riešenie úloh modelovania fyzikálnych systémov, úloh pre PID riadenie matematických modelov fyz. systémov a úloh pre simuláciu riadenia modelov kybernetických systémov s využitím funkcií Control Toolbox-u s overením v riadiacich štruktúrach prostredia Simulink
- Zostavenie modelov fyzikálnych systémov na základe metód analytickej identifikácie a s využitím grafického programovania v prostredí Simulink metódou postupného znižovania rádu derivácie (nastavenie parametrov simulácie, tvorba subsystémov, maskovanie), vytváranie vlastných S-funkcií a ich využitie
- Parametrická identifikácia modelov dynamických systémov z nameraných dát V/V dat a s využitím funkcií Identification Toolbox-u
- Riešenie úloh aproximácie a interpolácie dat získaných z kybernetických modelov s využitím dátových súborov (ukladanie dát do súboru / čítanie dát zo súboru), import dát z Excelu, aplikácia základných funkcií Toolboxu Symbolickej matematiky v riešení definovaných úloh
|
Literatúra:
Bartová, s. Kukal, J. Panek, M.: Algoritmizace v systému Matlab, Výpočetní technika II, Ústav počítačové a řídici techniky VŠCHT, Praha
Kozák, Š. Kajan, Š.: MATLAB/SIMULINK, 1,2,FEI,STU, Bratislava 1999
Etter, D.M.: Engineering problem solving with Matlab, Prentice Hall, 1993
Zaplatílek, K. Donař, K.: MATLAB pro začátečníky, BEN, Praha 2003
Karban, P.: Výpočty a simulace v programech Matlab a Simulink, Computer Press, a.s. Brno 2006
|
Jazyk, v ktorom sa predmet vyučuje:
slovenský jazyk
|
Podpis garanta a dátum poslednej úpravy listu:
1.09.2018
|
|