Cilji

Računalniška simulacija je najpomembnejši, najsplošnejši pa tudi relativno enostaven pristop pri analizi in načrtovanju vodenja sistemov. Osnovni cilj je predstavitev področja na zanimiv način preko številnih primerov in z uporabo računalniških orodij. Študenti se bodo spoznali osnovne pristope pri modeliranju predvsem zveznih, pa tudi dogodkovnih sistemov, osnovne pristope pri simulaciji, spoznali bodo osnovne in naprednejše zmožnosti računalniških orodij, seznanili pa se bodo tudi z numerično problematiko pri simulaciji.

Vsebina

Uvod: definicije, modeliranje in simulacija kot enovit ciklični postopek, uporabnost na področju vodenja sistemov.

Osnove modeliranja: ravnotežni zakoni, teoretično in eksperimentalno modeliranje, značilni primeri.
Vrste modelov in simulacij: zvezna, diskretna-dogodkovna, hibridna, simulacija v realnem času.

Metode za simulacijo: indirektna in implicitna metoda, simulacija prenosnih funkcij - vgnezdena in delitvena metoda, simulacija sistemov z velikimi zakasnitvami.

Orodja za simulacijo: osnovne lastnosti dobrih orodij.
Simulacija s pomočjo osnovnih funkcij okolja Matlab.
Simulacija v okolju Matlab-Simulink: osnovne zmožnosti, zahtevnejše zmožnosti: podsistemi in maskiranje, pogojno izvršljivi sistemi, analiza in optimizacija modelov podanih s Simulink shemo: izvajanje modela iz okolja Matlab, linearizacija, analiza ustaljenega stanja, optimizacija, S-funkcije.

Več- domensko, objektno-orientirano modeliranje: kavzalno in nekavzalno modeliranje, pomembne lastnosti OO okolij.
Jezik Modelica, standardne knjižnice, okolja Modelica, okolje Dymola.

Kako deluje digitalna simulacija. Numerično integriranje, vrstni algoritem. Simulacija s pomočjo splošno namenskih programskih jezikov.

Numerični postopki in njih problematika: integracijske metode, numerična stabilnost, problem nezveznosti, problem algebrajske zanke.

Simulacija sistemov diskretnih dogodkov. Strategija proženja z dogodkovnimi grafi in procesnimi tokovi. Primeri v okoljih Matlab, SimEvents, Enterprise Dynamics, AnyLogic. Statistične značilnosti.

Inženirski pristop v eksperimentalnem modeliranju. Eksperimentalno modeliranje proporcionalnih in integrirnih procesov. Inženirsko razumevanje odzivov in poenostavljenih modelov.

Literatura

Osnovna

B. Zupančič, Računalniška simulacija, učbenik v delovni verziji, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko.
B. Zupančič, R. Karba, D. Matko, I. Škrjanc, Simulacija dinamičnih sistemov, Založba FE in FRI, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko , 2010.
J.B. Dabney, T.L. Harman , Mastering SIMULINK , Prentice Hall, Upper Saddle River, N.J., USA, 2004.
S. Oblak, I. Škrjanc, Matlab s Simulinkom : priročnik za laboratorijske vaje, 1. izdaja, Založba FE in FRI, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, 2005.


Dodatna

D. Matko, B. Zupančič, R. Karba , Simulation and Modelling of Continuous Systems - A Case Study Approach, Prentice Hall, 1992.
Dymola, Multi-engineering modelling and simulation, Users manual, ver 7.4. Dessault System, Dynasim AB, Sweden, Lund, 2011.
R. Karba, Modeliranje procesov, 1. izdaja, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, 1999.
F.E. Cellier, Continuous System Modeling, Springer - Verlag, NY, USA, 1991.
F.E. Cellier, E. Kofman, Continuous System Simulation, Springer Science+Business Media, Inc., NY, USA, 2006
P. Fritzson, Principles of Object Oriented Modeling and Simulation with Modelica 2.1, IEEE Press, John Wiley&Sons, Inc., Publication, USA, 2004
S. Raczynski, Modeling and Simulation, John Wiley & Sons, Ltd., England, 2006

Učbenik Računalniška simulacija je na voljo v elektronski različici in je prosto dostopen.

Učbenik Modelica je na voljo v elektronski različici in je prosto dostopen.

Nosilec predmeta: doc. dr. Gorazd KARER;     govorilne ure: po dogovoru po e-pošti
Asistent: dr. Simon Tomažič;     govorilne ure: kadarkoli


Predavanja pri predmetu Računalniška simulacija [19.2.2014]
Razen rednih predavanj ob sredah, bodo v prvem delu še predavanja:
25.2. 8:15-11 LMSV _LAMS 1
4.3. 8:15-11 LMSV_LAMS 1



Vaje pri predmetu Računalniška simulacija [18.2.2014]
Vaje bodo v potekale v dveh skupinah 1x na 14 dni z dvojno količino, t.j. 2 x 2 šolski uri = 3 cele ure. Vaje bodo ob torkih 8:00-11:00 v LMSV, LAMS 1. Začetek bo pravočasno objavljen. Predvidoma se bodo vaje začele v torek 11.marca (za prvo skupino A-K) in v torek 18. marca (za 2. skupino L-Ž)


Učbenik: Računalniška simulacija
Učbenik: Modelica
Navodila za laboratorijske vaje: MATLAB S SIMULINKOM - Priročnik za laboratorijske vaje

	Priročnik Matlab-Simulink ime datoteke: skrjanc\matlab-simulink.zip velikost: 2508 kB datum: 3.12.2008
	Učbenik Avtomatsko vodenje sistemov, delovna verzija ime datoteke: zupancic\avs\avs.pdf velikost: 4404 kB datum: 1.4.2019
	Primeri iz predavanj ime datoteke: zupancic\simulacije.zip velikost: 3323 kB datum: 6.5.2014
	Predavanja prof. Breiteneckerja, 2014 ime datoteke: zupancic\Predavanja_Breitenecker_2014.zip velikost: 7330 kB datum: 16.4.2014
	Modelica (delovna verzija) ime datoteke: zupancic\RS\RS_Modelica.pdf velikost: 3452 kB datum: 19.2.2013
	Navodila za laboratorijske vaje ime datoteke: blazic\vajeRS.zip velikost: 257 kB datum: 24.2.2014
	Učbenik Računalniška simulacija (delovna verzija, se dopolnjuje) ime datoteke: zupancic\RS\RS.pdf velikost: 6287 kB datum: 12.2.2018

Laboratorijske vaje bodo potekale v 2 ciklih ob naslednjih terminih:

• torek 8:00-11:00
• torek 8:00-11:00

Prijava na laboratorijske vaje in sestava ciklov