Předmět: Modelování v Matlabu a Simulinku

« Zpět
Název předmětu Modelování v Matlabu a Simulinku
Kód předmětu KEP/MOD
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia nespecifikován
Semestr Letní
Počet ECTS kreditů 4
Vyučovací jazyk Čeština, Angličtina
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Dostupnost předmětu Předmět je nabízen přijíždějícím studentům
Vyučující
  • Hraba Tomáš, Ing.
  • Koua Ladislav, Ing.
  • Rogozov Markéta, Ing. Ph.D.
  • Kyselý Jaroslav, Ing. Ph.D.
  • Fessl Jiří, Ing.
  • Bartovský Jindřich, Ing.
  • Mareš Adolf, Ing.
  • Janouškovec Wieslaw, Ing.
  • Marák Marek, doc. Ing. Ph.D.
  • Volprecht Patrik, Ing. Ph.D.
  • Čuha Mark, Ing.
  • Sitta Pavel, Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
1. Výpočetní systémy v technické praxi. Úvod do práce s výpočetním systémem MATLAB, předdefinované konstanty a proměnné, vestavěné funkce. 2. Práce s maticemi a vektory. Matematické funkce. Funkce pro práci s maticemi. Práce s komplexními čísly (symbolicko-komplexní zobrazení pro řešení střídavých obvodů). 3. Operace nad maticemi a poli (dvojbrany). Řešení soustav lineárních algebraických rovnic (řešení elektrických obvodů přímou aplikací Kirchhoffových zákonů). 4. Algoritmizace. Řízení běhu výpočtu, řídící konstrukce. 5. Tvorba vlastních funkcí a skriptů. Ukládání proměnných do souboru. 6. Funkce pro vstup a výstup na obrazovku a do souboru. Formátovaný tisk do řetězce a jeho aplikace. 7. Tvorba grafů. Vizualizace výsledků výpočtů. 8. Základy práce s polynomy. Polynomiální regrese. 9. Integrály (příklady na výpočet střední a efektivní hodnoty). 10. Výpočet diferenciálních rovnic a jejich soustav. Diferenciální rovnice vyšších řádů (Přechodné děje). 11. Úvod do práce s vývojovým prostředím Simulinku - tvorba schémat, parametry simulace 12. Sestavování modelů s použitím bloků knihovny Simulink, řešení různých typů diferenciálních rovnic, vizualizace řešení. Předávání proměnných mezi MATLABem a Simulinkem. 13. Vytváření subsystémů. Vytváření vlastních knihoven.

Studijní aktivity a metody výuky
  • Kontaktní výuka - 52 hodin za semestr
  • Příprava na dílčí test [2-10] - 10 hodin za semestr
  • Vypracování seminární práce v bakalářském studijním programu [5-40] - 30 hodin za semestr
  • Kontaktní výuka - 16 hodin za semestr
  • Příprava na souhrnný test [6-30] - 20 hodin za semestr
  • E-learning [dáno e-learningovým kurzem] - 36 hodin za semestr
Předpoklady
Odborné znalosti
ovládat základní středoškolské znalosti z matematiky
ovládat základní středoškolské znalosti z fyziky
vymezit přehled základních datových typů, řídících struktur
Odborné dovednosti
ovládat běžně dostupnou výpočetní techniku
ovládat základní středoškolské dovednosti z matematiky
ovládat základní středoškolské dovednosti z fyziky
implementovat základní algoritmy, datové a řídící struktury
Obecné způsobilosti
bc. studium: své učení a pracovní činnost si sám plánuje a organizuje,
bc. studium: kriticky přistupuje ke zdrojům informací, informace tvořivě zpracovává a využívá při svém studiu a praxi,
bc. studium: efektivně využívá různé strategie učení k získání a zpracování poznatků a informací, hledá a rozvíjí účinné postupy ve svém učení,
Výsledky učení
Odborné znalosti
rozpoznat problémy řešitelné ve výpočetních systémech MATLAB a Simulink
vysvětlit způsob převedení algoritmu do programovacího jazyka
Odborné dovednosti
aplikovat možnosti výpočetních systémů MATLAB a Simulink na řešení problémů v technické praxi
vyřešit základní výpočtové úlohy z oblasti maticového počtu a diferenciálního počtu
vizualizovat výsledky výpočtů, zpracovávat výsledky měření, tvořit grafy
řešit úlohy z oblasti simulací elektrických obvodů
navrhnout algoritmus pro řešení problému z oblasti elektrických obvodů nebo teorie elektromagnetického pole
Obecné způsobilosti
bc. studium: samostatně a odpovědně se na základě rámcového zadání rozhodují v souvislostech jen částečně známých,
bc. studium: samostatně získávají další odborné znalosti, dovednosti a způsobilosti na základě především praktické zkušenosti a jejího vyhodnocení, ale také samostatným studiem teoretických poznatků oboru,
Vyučovací metody
Odborné znalosti
Přednáška s diskusí,
Výuka podporovaná multimédii,
Cvičení (praktické činnosti),
Samostatná práce studentů,
Odborné dovednosti
Cvičení (praktické činnosti),
Demonstrace dovedností,
Řešení problémů,
Obecné způsobilosti
Přednáška s diskusí,
Cvičení (praktické činnosti),
Demonstrace dovedností,
Řešení problémů,
Hodnotící metody
Odborné znalosti
Kombinovaná zkouška,
Test,
Sebehodnocení,
Odborné dovednosti
Kombinovaná zkouška,
Demonstrace dovedností (praktická činnost),
Sebehodnocení,
Průběžné hodnocení,
Seminární práce,
Obecné způsobilosti
Kombinovaná zkouška,
Test,
Výstupní projekt,
Doporučená literatura
  • Coleman, Matthew P. An introduction to partial differential equations with MATLAB. 2nd ed. Boca Raton : CRC Press, 2013. ISBN 978-1-4398-9846-8.
  • Ford, William. Numerical linear algebra with applications : using MATLAB. First edition. 2015. ISBN 978-0-12-394435-1.
  • Hanselman, Duane C.; Littlefield, Bruce. Mastering MATLAB 7. Upper Saddle River : Pearson/Prentice Hall, 2005. ISBN 0-13-143018-1.
  • Karban, Pavel. Výpočty a simulace v programech Matlab a Simulink. Brno : Computer Press, 2006. ISBN 80-251-1448-3.
  • Karris, Steven T. Introduction to Simulink with engineering applications. 3rd ed. Fremont : Orchard Publications, 2011. ISBN 978-1-934404-21-8.
  • Zaplatílek, Karel; Doňar, Bohuslav. MATLAB : tvorba uživatelských aplikací. Praha : BEN - technická literatura, 2004. ISBN 80-7300-133-0.
  • Zaplatílek, Karel; Doňar, Bohuslav. MATLAB : začínáme se signály. 1. vyd. Praha : BEN - technická literatura, 2006. ISBN 80-7300-200-0.
  • Zaplatílek, Karel; Doňar, Bohuslav. MATLAB pro začátečníky. 2. vyd. Praha : BEN - technická literatura, 2005. ISBN 80-7300-175-6.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr