Sök i programutbudet

Använd sökfunktionen för att leta efter kurser och program i Chalmers utbildningsutbud. Den programplan och utbildningsplan som avser dina studier är i allmänhet från det läsår du började dina studier.

​​​​​​​​​​​​​

Kursplan för

Läsår
ESS101 - Modellering och simulering  
 
Kursplanen fastställd 2017-02-07 av programansvarig (eller motsvarande)
Ägare: MPSYS
7,5 Poäng
Betygskala: TH - Fem, Fyra, Tre, Underkänd
Utbildningsnivå: Avancerad nivå
Huvudområde: Automation och mekatronik, Elektroteknik
Institution: 32 - ELEKTROTEKNIK

 
Undervisningsspråk: Engelska
Sökbar för utbytesstudenter
Blockschema: A+

Modul   Poängfördelning   Tentamensdatum
Lp1 Lp2 Lp3 Lp4 Sommarkurs Ej Lp
0107 Tentamen 4,5 hp Betygskala: TH   4,5 hp   25 Okt 2017 fm SB_MU,  21 Dec 2017 em SB,  27 Aug 2018 fm M
0207 Laboration 3,0 hp Betygskala: UG   3,0 hp    

I program

MPSYS SYSTEMTEKNIK, REGLERTEKNIK OCH MEKATRONIK, MASTERPROGRAM, Årskurs 1 (obligatorisk)
MPBME MEDICINSK TEKNIK, MASTERPROGRAM, Årskurs 1 (obligatorisk)
MPAUT FORDONSTEKNIK, MASTERPROGRAM, Årskurs 2 (valbar)
MPEPO ELKRAFTTEKNIK, MASTERPROGRAM, Årskurs 2 (valbar)
MPEPO ELKRAFTTEKNIK, MASTERPROGRAM, Årskurs 1 (valbar)

Examinator:

Docent  Sébastien Gros


Ersätter

ESS100   Modellbygge och simulering


Behörighet:


För kurser på avancerad nivå gäller samma grundläggande och särskilda behörighetskrav som till det kursägande programmet. (När kursen är på avancerad nivå men ägs av ett grundnivåprogram gäller dock tillträdeskrav för avancerad nivå.)
Undantag från tillträdeskraven: Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

Grundläggande kunskaper i dynamiska system, reglerteknik, linjära transformer, mekanik och elektriska kretsar.

Syfte

Modellering och simulering är viktiga verktyg som stöder ingenjörer i utvecklingen av komplexa system, från tidig studie av systemkoncept (när systemet kanske inte finns ännu) att modellbaserad styrning och optimering av systemprestanda. Användningsområden där modellering och simulering är grundläggande verktyg är - bara för att nämna några - reglerteknik, fordonsteknik, biomedicinsk teknik, mekanik och kemiteknik.
Syftet med kursen är att ge solid teoretisk grund och praktiska metoder för att systematiskt utveckla matematiska modeller av tekniska system från grundläggande fysikaliska lagar och från experimentella data och att använda dem för simuleringen.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

Syftet med kursen är att införa metoder och principer för att konstruera matematiska modeller av dynamiska system och numeriskt simulera dem.

I kursen ingår modelleringsmetoder baserade på grundläggande fysikaliska principer samt systemidentifiering, det vill säga, baserat på mätdata från givare. Numeriska simuleringsmetoder studeras, med särskild tonvikt på noggrannhet och stabilitet.



  • Använda metoder och verktyg för att utveckla matematiska modeller för dynamiska system med hjälp av grundläggande fysikaliska lagar.

  • Använda metoder och verktyg för att utveckla matematiska modeller för dynamiska system från mätdata, inklusive stokastiska modeller av störningar.

  • Kritiskt bedöma modellkvalitet och förenkla modellen med olika tekniker.

  • Använda och har upplevt genomförande av matematiska modeller inom datasimuleringsverktyg.

  • Studera egenskaperna hos de viktigaste numeriska simuleringsmetoder.


Innehåll

Kursen behandlar följande ämnen:



  • Fysisk modellering


    • Tre fasmetoden

    • Modellering av grundläggande elektriska, mekaniska, termiska, hydrauliska system


  • Identifieringssystem:


    • Icke-parametriska metoder. Korrelationsanalys, frekvensanalys, transientanalys, Fourieranalys, spektralanalys

    • Parametriska metoder. Predikteringsfelet Metod

    • Praktiska aspekter av systemidentifiering

    • modellvalidering


  • Simuleringar:


    • Numeriska metoder för att lösa differentialekvationer. Euler metoder, Taylor serie metoder, Linear stegs metoder, implicita metoder, Runge-Kutta metoder. Noggrannhet och stabilitet.

    • Differentialalgebraiska ekvationer (DAE) (Rekommenderas för studerande i MPSYS)

    • Grunderna om finita elementmetoder (Rekommenderas för studerande i MPBME)













Organisation

Kursen omfattar ca 15 föreläsningar, 7 lektioner och en laboration.

Litteratur

  1. T. Glad, L. Ljung: Modellbygge och simulering (Studentlitteratur). English version available. - Supplementary material.
  2. Griffiths, Higham: Numerical Methods for Ordinary Differential Equations, Springer, 2010 (freely available for download from Chalmers online Library)


Examination

Examination sker genom skriftlig tentamen, betygskala TH, samt godkända inlämningsuppgifter / laborationer.


Sidansvarig Publicerad: on 24 jan 2018.