studiehandbok@lith   Länk till universitetets hemsida
 

Tekniska högskolan vid Linköpings universitet

Länk till universitetets hemsida
 
År : 2007
 
TNG022 Modellbygge och simulering, 4 p / 6 hp
/Modelling and Simulation/

För:   ED   KTS   MES   MT  

 

Prel. schemalagd tid: 48
Rek. självstudietid: 112

  Utbildningsområde: Teknik

Ämnesgrupp: Elektroteknik   Nivå (A-D):C

Huvudområde: Elektroteknik, Medieteknik   Nivå (G1,G2,A): G2

  Mål:
Kursen skall ge kunskaper om metoder och principer att bygga matematiska modeller för dynamiska system (dvs system som beskrivs med hjälp av differential och/eller differensekvationer). Kursen skall också ge kunskaper om hur modellernas egenskaper studeras genom simulering. Efter avslutad kurs förväntas studenten kunna:
  • Definiera, beskriva och tillämpa grundläggande begrepp relaterade till modeller, identifiering och simulering.
  • Förenkla en given modell genom användande av statiska samband, ersättning av variabler med konstanter, försummande av små effekter/idealiseringar och aggregering av tillstånd.
  • Utifrån balans- och jämviktsekvationer och andra fysikaliska samband modellera mekaniska (i en dimension), elektriska och flödessystem, och kombinationer av dessa, på DAE- och (om möjligt) tillståndsform.
  • Ställa upp bindningsgrafer för tillämpliga system ur ovan nämnda klass, förenkla och analysera bindningsgrafen m a p kausalitetskonflikter, samt ur en given konfliktfri bindningsgraf ta fram en tillståndsmodell.
  • Beräkna index för en given DAE.
  • Modellera och simulera mekaniska (i en dimension) och elektriska system med hjälp av datorverktygen Simulink och 20Sim.
  • Identifiera en modell för ett verkligt system genom lämpligt val av experimentdesign, efterbehandling av data, modellstruktur och validering.
  • Beräkna asymptotiska bias- och variansegenskaper för ett givet linjärt identifieringsproblem.
  • Avgöra om en given simuleringsmetod är implicit eller explicit och vilket antal steg den har, samt beräkna lokala felet och stabilitetsområdet för enkla simuleringsmetoder.


  Förkunskaper: (gäller studerande antagna till program som kursen ges inom, se 'För:' ovan)
Statistisk och sannolikhetslära grundkurs (t.ex. TNG013), Reglerteknik grundkurs (t.ex. TNG028), Grundläggande kunskaper i elektriska kretsar och mekanik i en dimension (translatorisk och roterande)

OBS! Tillträdeskrav för icke programstudenter omfattar vanligen också tillträdeskrav för programmet och ev. tröskelkrav för progression inom programmet, eller motsvarande.

  Organisation:
Kursen består av föreläsningar, lektioner, laborationer och handledningstid.

  Kursinnehåll:
Modeller och modellbegreppet. Differentialekvationer, differensekvationer. Att beskriva statiska och dynamiska förlopp. Fysikaliska grundekvationer för modellbygget: energibalans, flödesbalans, Newtons rörelselagar, strömningslagar och dylikt. Principer för modellbygget. Hur går man till väga för att utifrån en ostrukturerad samling fysikaliska grundsamband skapa en koherent och systematisk modell. Bindninggrafer. Användning av formel- manipulerade språk för detta syfte. Modellförenkling. Differentialalgebraiska ekvationer. Beskrivning av störningar. Deterministiska och stokastiska störningar. Vilken roll spelar störningar för processens uppförande? Identifiering av dynamiska system: Hur man utnyttjar mätdata från processen för att bygga matematiska modeller. Skattning av störningsspektra, val av modellstruktur. Design av experiment. Simulering: Digital simulering, representationsformer, numerisk noggrannhet. Simuleringsspråket Simulink, simulatorer. Simulering för systemanalys.

  Kurslitteratur:
L. Ljung och T. Glad: "Modellbygge och simulering", Studentlitteratur 2004,
L. Ljung och T. Glad: "Modellbygge och simulering �-vningsbok", Studentlitteratur 1997


  Examination:
TEN1
LAB1
En skriftlig tentamen (U,3,4,5)
En laborationskurs (U,G)
3 p
1 p
/
/
4,5 hp
1,5 hp
 



Undervisningsspråk är Svenska.
Institution: ITN.
Studierektor: Amir Baranzahi
Examinator: Anna Lombardi och Måns Östring
Länk till kurshemsida på kursgivande institution
Ansvarig programnämnd: Elektro&Fysik

Engelsk kursplan

Kursen bedrivs på ett sådant sätt att både mäns och kvinnors erfarenhet och kunskaper synliggörs och utvecklas.

Planering och genomförande av kurs skall utgå från kursplanens formuleringar. Den kursvärdering som ingår i kursen skall därför genomföras med kursplanen som utgångspunkt.

Om inget annat anges ovan gäller betygsskala enligt avsnitt a8.5 i de gemensamma bestämmelserna.

Kursplanen gäller för 2008 enligt beslut av ansvarig programnämnd/fakultetstyrelse.

Tekniska högskolan vid Linköpings universitet

Länk till sidans topp


Informationsansvarig: TFK , val@tfk.liu.se
Senast ändrad: 04/18/2007