Předmět: Modelování a simulace výkonových systémů

« Zpět
Název předmětu Modelování a simulace výkonových systémů
Kód předmětu KEV/MSVS
Organizační forma výuky Cvičení
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia nespecifikován
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 3
Vyučovací jazyk Čeština, Angličtina
Statut předmětu Povinný, Povinně-volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Nolč Jiří, doc. Ing. Ph.D.
  • Sochor Petr, Ing. Ph.D.
  • Neubert Erich, Ing.
  • Skála Ondřej, doc. Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
1. Opakování základů numerické matematiky a úvod do používaných simulačních nástrojů 2. Simulace napěťového střídače - modely výkonového obvodu 3. Simulace napěťového střídače - základní druhy řízení - PWM 4. Simulace napěťového střídače - základní druhy řízení - řízení bez modulátoru 5. Základní bloky regulačních struktur a jejich číslicová implementace (zejména PID) 6. Základní bloky regulačních struktur a jejich číslicová implementace - část 2 7. Využití inženýrských metod návrhu regulátorů (frekvenční charakteristiky, Geometrické Místo Kořenů, metoda Optimálního Modulu, metoda Symetrického Optima, Ziegler-Nichols, využití matematických modelů včetně feed-forward a feed-backward vazeb) 8. Řízení rychlosti stejnosměrného cize buzeného stroje 9. Modely střídavých elektrických strojů, základní transformace 10. Simulace střídavých elektrických strojů 11. Vektorové řízení pohonu se synchronním motorem s permanentními magnety (PMSM) 12. Tvorba simulačního modelu pohonu s PMSM 13. Simulace pohonu s PMSM v ustálených a vybraných poruchových stavech

Studijní aktivity a metody výuky
Laboratorní praktika, Přednáška
  • Příprava na zkoušku [10-60] - 20 hodin za semestr
  • Praktická výuka [vyjádření počtem hodin] - 39 hodin za semestr
  • Vypracování seminární práce v magisterském studijním programu [5-100] - 19 hodin za semestr
Předpoklady
Odborné znalosti
užívat znalosti z teoretické elektrotechniky
užívat znalosti z pohonů a výkonové elektroniky
užívat znalosti z automatizace v elektrotechnice
vysvětlit základní pojmy z matematické analýzy (derivace, integrál)
Odborné dovednosti
provést základy modelování pro elektrotechniku
vyřešit diferenciální rovnice za pomoci numerické metody
používat systém Matlab jako programovací jazyk a jako výpočetní SW pro práci s maticemi
Obecné způsobilosti
mgr. studium: samostatně získávají další odborné znalosti, dovednosti a způsobilosti na základě především praktické zkušenosti a jejího vyhodnocení, ale také samostatným studiem teoretických poznatků oboru.,
mgr. studium: samostatně a odpovědně se na základě rámcového zadání rozhodují v souvislostech jen částečně známých,
mgr. studium: používají své odborné znalosti, odborné dovednosti a obecné způsobilosti alespoň v jednom cizím jazyce,
Výsledky učení
Odborné znalosti
vysvětlit průběhy a závislosti výsledků simulací
rozeznat základní chyby ve výsledcích simulací
posoudit vhodnost simulační metody a simulačního kroku na základě výsledků
Odborné dovednosti
navrhnout základní regulační algoritmy pro základní výkonový systém
sestavit simulační model pro základní výkonový systém
zdůvodnit výsledné průběhy simulace
Obecné způsobilosti
mgr. studium: samostatně a odpovědně se rozhodují v nových nebo měnících se souvislostech nebo v zásadně se vyvíjejícím prostředí s přihlédnutím k širším společenským důsledkům jejich rozhodování,
Vyučovací metody
Odborné znalosti
Přednáška s demonstrací,
Cvičení (praktické činnosti),
Řešení problémů,
Samostatná práce studentů,
Odborné dovednosti
Přednáška s demonstrací,
Samostatná práce studentů,
Řešení problémů,
Obecné způsobilosti
Cvičení (praktické činnosti),
Řešení problémů,
Hodnotící metody
Odborné znalosti
Kombinovaná zkouška,
Seminární práce,
Odborné dovednosti
Demonstrace dovedností (praktická činnost),
Obecné způsobilosti
Demonstrace dovedností (praktická činnost),
Doporučená literatura
  • Heath, Michael T. Scientific computing : an introductory survey. 2nd ed. Boston : McGraw-Hill, 2002. ISBN 0-07-239910-4.
  • Holmes, D. Grahame.; Lipo, T. A. Pulse width modulation for power converters : principles and practice. Hoboken : Wiley, 2003. ISBN 0-471-20814-0.
  • Kazmierkowski, Marian P.; Krishnan, R.; Blaabjerg, Frede. Control in power electronics : selected problems ; editors Marian P. Kazmierkowski, R. Krishnan, Frede Blaabjerg. [San Diego] : Academic Press, 2002. ISBN 0-12-402772-5.
  • Novotny, D. W.; Lipo, T. A. Vector control and dynamics of ac drives. 1st pub. Oxford : Clarendon Press, 1996. ISBN 0-19-856439-2.
  • Vondrášek, František; Glasberger, Tomáš,; Fořt, Jiří,; Jára, Martin. Výkonová elektronika. Svazek 3, Měniče s vlastní komutací a bez komutace.. 3., rozšířené vydání. 2017. ISBN 978-80-261-0688-3.
  • Zeman K., Peroutka Z., Janda M. Automatická regulace pohonů s asynchronními motory. ZČU Plzeň, 2004.


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