Předmět: Systémy a modely

« Zpět
Název předmětu Systémy a modely
Kód předmětu KKY/SM
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia 2
Semestr Letní
Počet ECTS kreditů 4
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinně-volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Basl Štěpán, Ing.
  • Veselý Petr, Ing.
  • Hrůza Todd, Ing.
  • Daďourek Vladislav, prof. Ing. CSc.
Obsah předmětu
1. Úvod (proces, model, systém, zpětná vazba). 2. Matematické nástroje pro popis přírodních dějů (diferenciální rovnice, integrální transformace, signálové a výkonové grafy). 3. Soustavy se soustředěnými parametry (jednoduché elektrické a mechanické soustavy). 4. Soustavy s rozprostřenými parametry (teplotní soustavy, mechanické konstrukce) 5. Metody tvorby modelu na základě matematicko-fyzikální analýzy (Newton-Euler, d'Alembert-Lagrange, výkonové grafy). 6. Jednoduché metody tvorby modelu experimentální identifikací (metoda nejmenších čtverců, momentová metoda). 7. Vlastnosti lineárních a nelineárních systémů (rovnovážný stav, linearizace, stabilita, řiditelnost, pozorovatelnost, dekompozice systému). 8. Příklady modelů (dvojité inverzní kyvadlo, kmitající membrána, teplotní proces) a jejich simulace (Simulink, Sim-Mechanics, Modelica). 9. Změna dynamických vlastností soustavy zpětnou vazbou (Evensova metoda, modální řízení). 10. Mikro-elektro-mechanické systémy.

Studijní aktivity a metody výuky
Individuální konzultace, Laboratorní praktika, Studium metodou řešení problémů, Přednáška
  • Kontaktní výuka - 26 hodin za semestr
  • Praktická výuka [vyjádření počtem hodin] - 26 hodin za semestr
  • Příprava na dílčí test [2-10] - 8 hodin za semestr
  • Příprava na zkoušku [10-60] - 40 hodin za semestr
  • Vypracování seminární práce v bakalářském studijním programu [5-40] - 20 hodin za semestr
Předpoklady
Odborné znalosti
disponovat základními znalostmi matematické analýzy
disponovat základními znalostmi lineární algebry
disponovat základními poznatky středoškolské fyziky
Odborné dovednosti
používat základní metody lineární algebry a matematické analýzy
používat základní poznatky středoškolské fyziky
Obecné způsobilosti
bc. studium: efektivně využívá moderní informační technologie,
bc. studium: uplatňuje při řešení problémů vhodné metody a dříve získané vědomosti a dovednosti, kromě analytického a kritického myšlení využívá i myšlení tvořivé s použitím představivosti a intuice,
bc. studium: vyjadřuje se v mluvených i psaných projevech jasně, srozumitelně a přiměřeně tomu, komu, co a jak chce sdělit, s jakým záměrem a v jaké situaci komunikuje,
bc. studium: rozpozná problém, objasní jeho podstatu, rozčlení ho na části,
Výsledky učení
Odborné znalosti
disponovat znalostí základních technik modelování dynamických systémů
disponovat úvodními znalostmi teorie lineárních časově invariantních dynamických systémů
charakterizovat pojmy stav, stabilita,pozorovatelnosti, řiditelnosti systému
disponovat znalostmi metod návrhu lineární stavové zpětné vazby
Odborné dovednosti
vytvářet matematické modely reálných soustav
počítačově simulovat dynamické systémy
navrhovat jednoduché zpětnovazební systémy
aplikovat prostředky MATLAB/SimMechanics
Obecné způsobilosti
bc. studium: srozumitelně a přesvědčivě sdělují odborníkům i laikům informace o povaze odborných problémů a vlastním názoru na jejich řešení,
Vyučovací metody
Odborné znalosti
Přednáška založená na výkladu,
Laboratorní praktika,
Řešení problémů,
Individuální konzultace,
Odborné dovednosti
Přednáška s aktivizací studentů,
Řešení problémů,
Samostatná práce studentů,
Obecné způsobilosti
Přednáška s diskusí,
Řešení problémů,
Cvičení (praktické činnosti),
Hodnotící metody
Odborné znalosti
Ústní zkouška,
Test,
Individuální prezentace,
Odborné dovednosti
Písemná zkouška,
Individuální prezentace,
Obecné způsobilosti
Ústní zkouška,
Písemná zkouška,
Individuální prezentace,
Doporučená literatura
  • Horáček, Petr. Systémy a modely. 2. přeprac. vyd. Praha : ČVUT, 1999. ISBN 80-01-01923-3.


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