Modelování a simulace I (FSI-RDO)

Akademický rok 2025/2026
Garant: doc. Ing. Robert Grepl, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚMTMB všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Typ předmětu: oborový předmět
Cíle předmětu:

Studenti se seznámí s modelováním dynamických systémů (mechanických, elektromechanických a řízených) na počítači. V průběhu kurzu získají znalosti a dovednosti v následujících oblastech:

  • Lineární dynamické systémy a jejich analýza
  • Modelování v prostředí MATLAB/Simulink
  • Modelování řízených soustav
  • Praktická zkušenost s řízením reálné soustavy prostřednictvím I/O karty z prostředí MATLAB/Simulink

Tento kurz kombinuje teoretické poznatky s praktickým využitím v inženýrských aplikacích.
Výstupy studia a kompetence:
 
Prerekvizity:
 
Obsah předmětu (anotace):
 
Metody vyučování:
 
Způsob a kritéria hodnocení:

Hodnocení předmětu probíhá podle standardní bodové škály 0–100 bodů. Pro získání zápočtu je nutné splnit následující podmínky:

  • Získat alespoň 20 bodů z 40 možných z testu ve cvičeních.
  • Získat alespoň 20 bodů z úlohy v laboratořích.

Zkouška je hodnocena maximálně 60 body.

Účast na cvičeních je povinná. Kontrola docházky a výuky probíhá na základě kritérií hodnocení stanovených pro cvičení.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
 
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. nepovinná                  
    Laboratorní cvičení  13 × 1 hod. povinná                  
    Cvičení s počítačovou podporou  13 × 1 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška

  1. Úvod

  2. Numerické metody integrace

  3. Lineární dynamický systém 1. a 2. řádu

  4. Řešení ODE v MATLABu

  5. Simulink I.

  6. Simulink II.

  7. SimScape

  8. StateFlow

  9. RT systémy, HW, SW

  10. Modelování tření

  11. Úvod do odhadu parametrů

  12. Fraktály a jiné krásné diskrétní systémy
    Laboratorní cvičení • Základy práce s I/O kartou MF624 v prostředí MATLAB/Simulink.
• Řízení DC motoru s enkodérem z prostředí Simulink pomocí I/O karty MF624. Návrh PID regulátoru pro řízení rychlosti a polohy.
• Zpracování zadaného projektu.
    Cvičení s počítačovou podporou

  1. Úvod

  2. Numerické metody integrace

  3. Lineární dynamický systém 1. a 2. řádu

  4. Řešení ODE v MATLABu

  5. Simulink I.

  6. Simulink II.

  7. SimScape

  8. StateFlow

  9. RT systémy, HW, SW

  10. Modelování tření

  11. Úvod do odhadu parametrů

  12. Fraktály a jiné krásné diskrétní systémy
Literatura - základní:
1. Aström, K. J. & Wittenmark, B.: Computer-controlled systems: theory and design (2nd ed.), 1990
2. Dutton, K.; Thompson, S., Barraclough, B.: The Art of Control Engineering, 1997
3. Stejskal, V.; Valášek, M.: Kinematics and dynamics of machinery, Marcel Dekker, New York, 1996
4. Pelánek, R.: Modelování a simulace komplexních systémů, MUNI, 2011
Literatura - doporučená:
1. Valášek M. a kol.: Mechatronika, Vydavatelství ČVUT Praha, 1995
2. Karban, P.: Výpočty a simulace v programech MATLAB a Simulink, cpress 2006
3. Isermann, R.: Mechatronic Systems: Fundamentals, Springer, 2005
3. Noskievič: Modelování a identifikace systémů, 1999
4. Grepl, R.: Modelování mechatronických systémů v Matlab/SimMechanics, BEN - technická literatura, ISBN 978-80-7300-226-8
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
B-MET-P prezenční studium --- bez specializace -- zá,zk 6 Povinný 1 3 Z
C-AKR-P prezenční studium CZS Předměty zimního semestru -- zá,zk 6 Volitelný 1 1 Z