Detail předmětu

Simulace dynamických systémů

FSI-RSDAk. rok: 2020/2021

Náplň předmětu je zaměřena na doplnění znalostí studentů v oblasti teoretické a aplikované dynamiky. Způsob zpracování odpovídá současnému interaktivnímu pojetí mechaniky, zaměřené na řešení komplexních úloh. Výběr témat je podřízen požadavkům a potřebám výuky mechatroniky, především v magisterském a doktorském studiu.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

Ing. Petr Krejčí, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky (ÚMTMB)

Výsledky učení předmětu

Získání základních vědomostí z teorie dynamických systémů a prohloubení základních teoretických poznatků z různých technických oborů v souvislosti s problemtikou výpočtového modelování. Seznámení se základními principy tvorby výpočtových modelů subsoustav různé fyzikální podstaty a jejich sloučení za účelem vytvoření komplexního výpočtového modelu technické soustavy při různém typu prostorového uspořádání těchto subsoustav.

Prerekvizity

Náplň předmětu navazuje na výukové plány základních mechaniky - Kinematika, Dynamika, Počítačové metody v dynamice a dále na předměty pohonové soustavy, stochastická mechanika a experimenty v mechanice.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.

Způsob a kritéria hodnocení

Požadavky na udělení zápočtu: aktivní účast na cvičení, kvalitní vypracování zadaných úloh, řešení dodatečných úloh při delší omluvené neúčasti. Vedoucí cvičení upřesní konkrétní tvar těchto podmínek v prvním týdnu semestru. Zkouška kombinovaná; písemná - znalost základních pojmů, důležitých zákonitostí a jejich aplikace; ústní – diskuse nad písemnou částí zkoušky a úlohami ve cvičeních.

Učební cíle

Seznámit studenty se základními pojmy teorie dynamických systémů a prohloubit základní poznatky z teorií různých technických oborů na takovou úroveň, aby byli schopni je účinně aplikovat při řešení konkrétních problémů technické praxe. Vysvětlit základní přístupy tvorby výpočtových modelů subsoustav různé fyzikální podstaty a poté komplexního výpočtového modelu technické soustavy, skládajícího se s těchto subsoustav mezi sebou různým způsobem vázaných (sériové, paralelní a kombinované zapojení, atd.)

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Účast je povinná. Jednorázová neúčast může být nahrazena cvičením s jinou skupinou ve stejném týdnu nebo vypracováním náhradní úlohy. Delší nepřítomnot se nahrazuje zvláštním zadáním podle pokynů cvičícího.

Základní literatura

BOLTON, W. Mechatronics: Electronic Control Systems in Mechanical Engineering. Pearson Education Limited, 2015. 664 p. ISBN: 9781292076683. (EN)
Kilts, S. Advanced FPGA Design : Architecture, Implementation, and Optimization. John Wiley & Sons Inc., 2007. 352 p. ISBN: 9780470054376 (EN)

Doporučená literatura

Essick, J. Hands-on introduction to labview for scientists and engineers. Oxford University Press Inc., 2018. 720 p. ISBN: 9780190853068 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2A-P magisterský navazující

    obor M-MET , 2. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Petr Krejčí, Ph.D.

Osnova

1+2. Základní pojmy teorie dynamických systémů.
3+4. Základní pojmy a zákony technické mechaniky. Metodika sestavování pohybových rovnic mechanických částí technických soustav.
4+5. Základní pojmy a zákony elektrotechniky. Charakteristiky základních elektrických prvků. Metodika sestavování výpočtových modelů elektrických soustav.
6+7+8. Základní pojmy a zákony hydromechaniky a termomechaniky. Metodika sestavování výpočtových modelů hydraulických a pneumatických soustav.
9+10+11. Základní pojmy a zákony přenosu a sdílení tepla. Metodika sestavování výpočtových modelů tepelných systémů se stacionárními a nestacionárními tepelnými pochody.
12. Základní pojmy teorie regulace. Metodika sestavování výpočtových modelů základních přenosových členů a jejich soustav, vzniklých různým uspořádáním základních přenosových členů.
13. Ukázky komplexního přístupu k výpočtovému modelování technických soustav, složených alespoň ze dvou subsoustav o různé fyzikální podstatě.

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Petr Krejčí, Ph.D.

Osnova

1+2. Základní pojmy teorie dynamických systémů.
3+4. Základní pojmy a zákony technické mechaniky. Metodika sestavování pohybových rovnic mechanických částí technických soustav.
4+5. Základní pojmy a zákony elektrotechniky. Charakteristiky základních elektrických prvků. Metodika sestavování výpočtových modelů elektrických soustav.
6+7+8. Základní pojmy a zákony hydromechaniky a termomechaniky. Metodika sestavování výpočtových modelů hydraulických a pneumatických soustav.
9+10+11. Základní pojmy a zákony přenosu a sdílení tepla. Metodika sestavování výpočtových modelů tepelných systémů se stacionárními a nestacionárními tepelnými pochody.
12. Základní pojmy teorie regulace. Metodika sestavování výpočtových modelů základních přenosových členů a jejich soustav, vzniklých různým uspořádáním základních přenosových členů.
13. Ukázky komplexního přístupu k výpočtovému modelování technických soustav, složených alespoň ze dvou subsoustav o různé fyzikální podstatě.