Detail předmětu

Simulace dynamických systémů

FSI-FSIAk. rok: 2026/2027

Úvod do modelování a simulace systémů. Abstraktní a simulační modely. Spojité, diskrétní a kombinované modely. Modelování a simulace řízených systémů. Navrhování a řízení simulačních experimentů, model-based design, vizualizace a vyhodnocování výsledků simulace.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Příslušnost k typu studijního programu

bakalářský

Garant předmětu

prof. Ing. Zdeněk Hadaš, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav automatizace a informatiky (ÚAI)

Vstupní znalosti

Základy matematiky včetně diferenciálního a integrálního počtu funkcí jedné a více proměnných a řešení systému diferenciálních rovnic, základy fyziky, mechaniky, elektrotechniky a automatického řízení, zvládnutí funkcí v prostředí Matlab a základních modelů v prostředí Simulink.

Způsob zakončení předmětu a pravidla hodnocení studentů

Požadavky pro zápočet: Aktivní účast na cvičeních, zpracování zadaného projektu.

Zkouška: Test a ústní zkoušení.

Kontrolována je účast na cvičeních. Zameškaná výuka může být nahrazena zpracováním zadaných úloh.

Učební cíle

Osvojení metod a vybraných prostředků modelování a simulace základních elektro-mechanických systémů, které jsou typické pro úlohy automatizace.

Základní literatura

Devendra K. Chaturvedi – Modeling and Simulation of Systems Using MATLAB and Simulink, CRC Press, 2010. (EN)
Zeigler B., Praehofer H., Kim T.: Theory of Modelling and Simulation, 2nd edition, Academic Press, 2000

Doporučená literatura

Zeigler B., Praehofer H., Kim T.: Theory of Modelling and Simulation, 2nd edition, Academic Press, 2000

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B-STR-P bakalářský

    specializace AIŘ , 3 ročník, zimní semestr, povinný, je součástí profilujícího základu

  • Program C-AKR-P celoživotní vzdělávání v akr. stud. programu

    specializace CZS , 1 ročník, zimní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Filip Kšica, Ph.D.
prof. Ing. Zdeněk Hadaš, Ph.D.

Osnova

  • Úvod do pojmů model, simulace, systém. Seznámení s prostředím Simulink.
  • Problematika numerických řešičů
  • Modelování elektrických systémů s prvky RLC
  • Modelování mechanických resonátorů
  • Modelování stejnosměrného motoru
  • Modelování měniče pro napájení motorů
  • Regulace otáček motoru
  • Kaskádní regulace proudu a otáček motoru
  • Problematika wind-up a řešení anti wind-up
  • Modelování ve stavovém prostotu
  • Modelování pomocí SimScape

Cvičení s počítačovou podporou

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Filip Kšica, Ph.D.

Osnova

  • Seznámení s prostředím Simulink a jednoduché analytické příklady.
  • Simulace základních dynamických systémů a testování různých řešičů.
  • Modelování a simulace elektrických systémů s prvky RLC
  • Modelování a simulace mechanických resonátorů
  • Modelování a simulace stejnosměrného motoru
  • Modelování a simulace měniče pro napájení motorů
  • Simulace regulace otáček motoru
  • Simulace kaskádní regulace proudu a otáček motoru
  • Simulace wind-up problému a jeho řešení (anti wind-up)
  • Modelování a simulace ve stavovém prostoru
  • Modelování a simulace pomocí SimScape