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  
Modelling and simulation
 
Kursplanen fastställd 2018-02-13 av programansvarig (eller motsvarande)
Ägare: MPSYS
7,5 Högskolepoäng
Betygskala: TH - Fem, Fyra, Tre, Underkänd
Utbildningsnivå: Avancerad nivå
Huvudområde: Automation och mekatronik, Elektroteknik
Institution: 32 - ELEKTROTEKNIK


Undervisningsspråk: Engelska
Sökbar för utbytesstudenter: Ja
Blockschema: A+

Modul   Poängfördelning   Tentamensdatum
Lp1 Lp2 Lp3 Lp4 Sommarkurs Ej Lp
0107 Tentamen 4,5 hp Betygskala: TH   4,5 hp   31 Okt 2018 fm L,  09 Jan 2019 em M   26 Aug 2019 fm SB_MU  
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)
MPEPO ELKRAFTTEKNIK, MASTERPROGRAM, Årskurs 1 (valbar)
MPEPO ELKRAFTTEKNIK, MASTERPROGRAM, Årskurs 2 (valbar)
MPAUT FORDONSTEKNIK, MASTERPROGRAM, Årskurs 2 (valbar)

Examinator:

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.
  • Studera advancerad former av differentialekvationer som används is modellering. 
  • Studera principer som underligger parameter uppskattning.
  • Använda metoder och verktyg för att utveckla matematiska modeller för dynamiska system från mätdata.
  • Studera och genomföra några numeriska metoder för simulering.


Innehåll

Kursen behandlar följande ämnen:


  • Bakgrund om dynamiska system och differentialekvationer
  • Lagrange Modeling (principer och former)
  • Differential-algebraiska ekvationer (definition, behandling, differentialindex och indexreduktion)
  • Newton metoden
  • System identification: 
    • Max sannolikhet och minsta kvadrera uppskattning
    • Parameteruppskattning för dynamiksystem
  • Numeriska metoder för differentialekvationer
    • Explicit Runge-Kutta metoder. Stabilitet och ordning.
    • Implicit Runge-Kutta metoder. Stabilitet och ordning
  • Advanced topics: sensitivity of simulations, hybrid systems











    Organisation

    Kursen omfattar ca 15 föreläsningar, och 4 uppgifter

    Litteratur

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


    Examination inklusive obligatoriska moment

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


    Sidansvarig Publicerad: on 24 jan 2018.