Simulace dynamických systémů (FSI-FSI)

Akademický rok 2022/2023
Garant: prof. RNDr. Ing. Jiří Šťastný, CSc.  
Garantující pracoviště: ÚAI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Osvojení metod a vybraných prostředků počítačové simulace.
Výstupy studia a kompetence:
Schopnost používat metody a prostředky počítačové simulace.
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 programovacích technik v prostředí C/C++ a prostředí Matlab.

Vazby k jiným předmětům:
povinná prerekvizita: Simulace systémů [FSI-K]
Obsah předmětu (anotace):
Úvod do modelování a simulace systémů. Abstraktní a simulační modely. Spojité, diskrétní a kombinované modely. Petriho sítě a konečné automaty v simulaci. Modelování a simulace událostmi řízených systémů. Generování a testování náhodných čísel. Metoda Monte Carlo. Navrhování a řízení simulačních experimentů, vizualizace a vyhodnocování výsledků simulace.systémy hromadné obsluhy.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách.
Způsob a kritéria hodnocení:
Písemná a ústní zkouška z obsahové náplně kursu, zápočet z průběžných projektů.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Výuka je kontrolována zpracováním projektů.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. nepovinná                  
    Cvičení s počítačovou podporou  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška P1: Nástroje pro počítačovou simulaci.
P2: Základy teorie systémů. Klasifikace modelů.
P3: Formální systémy.
P4: Petriho sítě a konečné automaty. Modelování paralelních procesů.
P5: Celulární automaty a jejich použití pro simulaci.
P6: Modelování založení na agentech.
P7: Modelování a simulace spojitých systémů I. (popis, typy systémů a postup řešení).
P8: Modelování a simulace spojitých systémů II. (řešiče ODE, chyba a stabilita řešení).
P9: Modelování a simulace spojitých a diskrétních systémů.
P10: Modelování a simulace událostmi řízených systémů.
P11: Modelování a simulace stochastických systémů. Metoda Monte Carlo.
P12-13: Moderní trendy v simulaci (HIL simulace, dSpace nástroje pro simulace v automobilovém a leteckém průmyslu).
    Cvičení s počítačovou podporou Cvičení s počítačovou podporou koresponduje s obsahem přednášek. Cílem cvičení je studenty seznámit s praktickou částí předmětu především prostřednictvím systému Matlab/Simulink. Tématicky lze cvičení rozdělit na bloky:
a) Mechanické systémy.
b) Elektromechanické systémy.
c) Logické a elektronické systémy.
b) Fluidní systémy.
e) Stochastické systémy (generátory pseudonáhodných čísel).
f) Celulární automaty. Agentní systémy.
g) Událostmi řízené systémy.
h) Petriho sítě.
i) Fuzzy modely.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
CŽV prezenční studium CZV Základy strojního inženýrství -- zá,zk 5 Povinný 1 1 Z
N-AIŘ-P prezenční studium --- bez specializace -- zá,zk 5 Povinný 2 2 Z