Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod

---

Webová stránka:

https://moodle.fel.cvut.cz/courses/A3B35MSD

Anotace:

Cílem předmětu je naučit se vytvářet matematické modely složitých dynamických systémů, a to sice modely použitelné coby podklad pro návrh řídicích algoritmů. Budeme se soustředit na systémy obsahující podsystémy různé fyzikální povahy. Ukážeme si, že koncept energie (či výkonu), který je univerzálně platný napříč fyzikálními doménami, je tím správný nástrojem pro spojování subsystémů elektrických, mechanických, hydraulických, ale i termodynamických. Některé poznatky a dovednosti získané v tomto kurzu však budou alespoň částečně použitelné i v oblastech, kde koncept energie není tak užitečný (systémy sociologické, ekonomické). Představíme si tři skupiny metod, které konceptu energie využívají, a to sice analytické metody pro Lagrangeovské a Hamiltonovské modelování známé z teoretické mechaniky, objektově orientované modelování coby alternativu více rozšířeného modelování pomocí blokových diagramů, a především velmi intuitivní metodiku vazebních grafů. Ať už se k matematickému modelu dostaneme jakoukoliv cestou, jedním ze způsobů jeho analýzy je simulace, tedy numerické řešení souvisejících diferenciálních či algebro-diferenciálních rovnic. V kurzu si představíme aspoň základní metody pro numerické řešení obyčejných diferenciálních rovnic s motivací získat porozumění problematice aproximačních chyb, numerické stability i vhodnosti různých metod pro různé modely.

Cíle studia:

Naučit studenty vytvářet modely realisticky složitých dynamických systémů nejrozmanitější fyzikální povahy, a tyto modely s využitím moderních softwarových nástrojů analyzovat pomocí numerické simulace.

Osnovy přednášek:

Osnovy cvičení:

Náplní samotného cvičení je práce na zadaných projektech.

Literatura:

Předmět je postaven na následující knize Kniha je v počtu cca 30 kusů k dispozici ve fakultní knihovně v NTK k zapůjčení pro studenty předmětu na celý semestr. Předmět je do značné míry založen i na samostatné práci studentů s knihou. Další doporučenou knihou, která je do značné míry záměnná s [1] je Avšak nebudeme se na přístup studentů k této knize nikterak spoléhat. Další doporučení na literaturu jsou na webu předmětu na http://dce.fel.cvut.cz/msd.

Požadavky:

Solidní zvládnutí všech partií vysokoškolské fyziky, zejména mechaniky, elektromagnetismu a termodynamiky. Základy z diferenciálního počtu (diferenciální rovnice a jejich numerické řešení) a lineární algebry (soustava lineárních rovnic a její numerické řešení). Stránky předmětu: http://moodle.fel.cvut.cz

Klíčová slova:

Modelování, simulace, dynamický systém

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

---