| TSRT62 |
Modellbygge och simulering, 6 hp
/Modelling and Simulation/
För:
D
I
Ii
IT
KeBi
M
TB
U
Y
|
| |
Prel. schemalagd
tid: 58
Rek. självstudietid: 102
|
| |
Utbildningsområde: Teknik
Huvudområde: Elektroteknik Nivå (G1,G2,A): A
|
| |
Mål:
IUAE-matris
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. Vidare skall betydelsen av dynamiken hos processer och begränsningen i statiska betraktelser betonas.
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.
- Använda skalning och dimensionslösa variabler för att förenkla analys av
system.
- Utifrån balans- och jämviktsekvationer och andra fysikaliska samband modellera enklare mekaniska (i en dimension), elektriska, flödes- och termiska
system, 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 och beskriva de olika standardformerna
för linjära DAE:er.
- Modellera och simulera enklare mekaniska (i en dimension) och elektriska
system i Simulink och Modelica, samt skriva enkla Modelicaobjekt i
kodform.
- Identifiera en modell för ett verkligt system genom lämpligt val av experimentdesign, efterbehandling av data, modellstruktur och utförlig validering.
- Beräkna asymptotiska bias- och variansegenskaper för ett givet linjärt
identifieringsproblem.
- Beskriva skräddarsydda olinjära modeller, lokala modeller, lokala linjära
modeller och olinjära regressionsmodeller (speciellt neuronnät), och skatta
modeller av dessa typer i mycket enkla fall.
- Avgöra om en given simuleringsmetod är implicit eller explicit och vilket
antal steg den har, samt beräkna lokala felet och stabilitetsområdet för
enkla simuleringsmetoder.
- Skriva en form- och innehållsmässigt god laborationsrapport.
|
| |
Förkunskaper: (gäller studerande antagna till program som kursen ges inom, se 'För:' ovan)
Statistik, Reglerteknik. Grundläggande kunskaper i elektriska kretsar och mekanik i en dimension (translatorisk och roterande).
Förkunskaper i stationära stokastiska processer underlättar, men är inte ett krav då de kort repeteras under kursen.
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 samt laborationer.
|
| |
Kursinnehåll:
Modeller och modellbygge: Olika modelltyper. Tidskontinuerliga och tidsdiskreta
modeller. Differential- och differensekvationer. Tillståndsbeskrivning. Principer
för modellbygge med utgångspunkt från fysikaliska samband. Balans- och
jämviktsekvationer. Modellförenkling. Analogier mellan olika fysikaliska domäner.
Bindningsgrafer. Differentialalgebraiska (DAE-) modeller. Objektorienterat modellbygge. Modeller med störningar. Blackboxmodeller.
Identifiering: Frekvens och transientanalys. Korrelations- och spektralanalys. Parameterskattning i linjära och olinjära dynamiska modeller. Systemidentifiering som modellbyggesverktyg. Modellvalidering.
Simulering: Metoder för tillståndsmodeller och DAE-modeller. Noggrannhet och stabilitet. Simuleringsspråken Simulink och Modelica.
|
| |
Kurslitteratur:
Ljung, L., Glad. T.: Modellbygge och simulering, andra upplagan, Studentlitteratur 2004.
Övningsuppgifter.
|
| |
Examination: |
DAT1
LAB1
|
Datortenta (U,3,4,5)
En laborationskurs (U,G)
|
4,5 hp
1,5 hp
|
| |
|
|
|