Detail předmětu

Simulace dynamických systémů

FSI-FSI-KAk. rok: 2024/2025

Úvod do modelování a simulace systémů. Abstraktní a simulační modely. Spojité, diskrétní a kombinované modely. Petriho sítě a konečné automaty v simulaci. Modelování a simulace událostmi řízených systémů. Generování a testování náhodných čísel. Metoda Monte Carlo. Navrhování a řízení simulačních experimentů, vizualizace a vyhodnocování výsledků simulace.systémy hromadné obsluhy.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. Ing. Zdeněk Hadaš, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav automatizace a informatiky (ÚAI)

Vstupní znalosti

Základy matematiky včetně diferenciálního a integrálního počtu funkcí jedné a více proměnných a řešení systému diferenciálních rovnic, základy fyziky, mechaniky, elektrotechniky a automatického řízení, zvládnutí programovacích technik v prostředí C/C++ a prostředí Matlab.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Písemná a ústní zkouška z obsahové náplně kursu, zápočet z průběžných projektů.
Výuka je kontrolována zpracováním projektů.

Učební cíle

Osvojení metod a vybraných prostředků počítačové simulace.
Schopnost používat metody a prostředky počítačové simulace.

Základní literatura

Fishwick P.: Simulation Model Design and Execution, Building Digital Worlds, Prentice-Hall, 1995
Ross S.: Simulation, 3rd edition, Academic Press, 2002
Zeigler B., Praehofer H., Kim T.: Theory of Modelling and Simulation, 2nd edition, Academic Press, 2000

Doporučená literatura

Šťastný, J.: Počítačová simulace a informační systémy, VUT Brno, 1992
Šťastný, J.: Simulace systémů. Texty pro cvičení, VUT Brno, 1990

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-AIŘ-K magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program B-STR-K bakalářský

    specializace AIŘ , 3 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Konzultace v kombinovaném studiu

17 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Zdeněk Hadaš, Ph.D.
Ing. Ondřej Rubeš, Ph.D.
Ing. Filip Kšica, Ph.D.

Osnova

P1: Nástroje pro počítačovou simulaci.
P2: Základy teorie systémů. Klasifikace modelů.
P3: Formální systémy.
P4: Petriho sítě a konečné automaty. Modelování paralelních procesů.
P5: Celulární automaty a jejich použití pro simulaci.
P6: Modelování založení na agentech.
P7: Modelování a simulace spojitých systémů I. (popis, typy systémů a postup řešení).
P8: Modelování a simulace spojitých systémů II. (řešiče ODE, chyba a stabilita řešení).
P9: Modelování a simulace spojitých a diskrétních systémů.
P10: Modelování a simulace událostmi řízených systémů.
P11: Modelování a simulace stochastických systémů. Metoda Monte Carlo.
P12-13: Moderní trendy v simulaci (HIL simulace, dSpace nástroje pro simulace v automobilovém a leteckém průmyslu).

Konzultace

35 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Zdeněk Hadaš, Ph.D.

Osnova

Cvičení s počítačovou podporou koresponduje s obsahem přednášek. Cílem cvičení je studenty seznámit s praktickou částí předmětu především prostřednictvím systému Matlab/Simulink. Tématicky lze cvičení rozdělit na bloky:
a) Mechanické systémy.
b) Elektromechanické systémy.
c) Logické a elektronické systémy.
b) Fluidní systémy.
e) Stochastické systémy (generátory pseudonáhodných čísel).
f) Celulární automaty. Agentní systémy.
g) Událostmi řízené systémy.
h) Petriho sítě.
i) Fuzzy modely.