Simulace dynamických systémů (FSI-FSI)

Akademický rok 2026/2027
Garant: prof. Ing. Zdeněk Hadaš, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚAI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Typ předmětu: oborový předmět
Cíle předmětu:

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

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.

Vazby k jiným předmětům:
povinná prerekvizita: Simulace systémů [FSI-K]
Obsah předmětu (anotace):
 
Metody vyučování:
 
Způsob a kritéria hodnocení:

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.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
 
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. nepovinná                  
    Cvičení s počítačovou podporou  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška

  • 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

  • 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
Literatura - základní:
1. Devendra K. Chaturvedi – Modeling and Simulation of Systems Using MATLAB and Simulink, CRC Press, 2010.
2. Zeigler B., Praehofer H., Kim T.: Theory of Modelling and Simulation, 2nd edition, Academic Press, 2000
Literatura - doporučená:
1. Zeigler B., Praehofer H., Kim T.: Theory of Modelling and Simulation, 2nd edition, Academic Press, 2000
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
B-STR-P prezenční studium AIŘ Aplikovaná informatika a řízení -- zá,zk 5 Povinný 1 3 Z
C-AKR-P prezenční studium CZS Předměty zimního semestru -- zá,zk 5 Volitelný 1 1 Z