Društvo avtomatikov Slovenije    |    SLOSIM    |    Lego Masters    |    Dnevi Avtomatike    |    Fakulteta za elektrotehniko    |    Univerza v Ljubljani
Introduction    |    Staff    |    Contact info    |    Laboratory links
64133 Računalniška simulacija (UNI-E-AV)

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: prof. dr. Borut ZUPANČIČ;     govorilne ure: pon. 11-12
Asistent: prof. dr. Sašo BLAŽIČ;     govorilne ure: kadarkoli

Obvestila

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)

Študijska literatura

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

Datoteke za prenos

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

Laboratorijske vaje

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