Modelovanie a simulácie v elektrotechnike

Modelovanie a simulácie v elektrotechnike:

Študent získa základné vedomosti i pokročilé praktiky z oblasti zostavovania matematických modelov, modelovania a simulácie elektrických  obvodov. Naučí sa analyzovať výsledky získané v  časovej a frekvenčnej oblasti a posudzovať vplyv parametrov komponentov elektrického obvodu na jeho dynamické vlastnosti. Prehĺbi si základné vedomosti z MATLABu aplikované na riešenie dynamických systémov.

Stručná osnova predmetu:

• Prehľad používaných programov vhodných pre CAD riešenia elektrických obvodov
• Pokročilé metódy programovania v MATLABe, inštrukčné sady toolboxov (Control, SymbolicMath)
• Laplaceova transformácia, prenos, blokové schémy – riešenie pomocou aplikácie inštrukcií Symbolic Math toolboxu
• Časové a frekvenčné odozvy systémov a ich vyhodnotenie
• Prenos elektrického obvodu a jeho analýza v časovej oblasti a vo frekvenčnej oblasti s využitím počítača
• Filtračné RLC obvody, štandardné elektrické filtre a ich návrh

PLÁN PRÁCE NA REFERÁTOCH 

Referát sa zadáva spravidla pre dvojice spolupracujúcich študentov.
Odporúča sa ho riešiť postupne - priebežne aplikovať na svoj obvod poznatky z cvičenia preberané v danom týždni. 
Formátovanie správy zodpovedá formátovaniu záverečných správ (bakalárskych, diplomových). Príslušné šablóny sú uvedenéé na katedrovom portáli. 

Priebeh riešenia:

13. týždeň - zápočtový
Obhajoba záverečnej správy: prezentácia + GUI 
Mailom poslať všetky súbory referátu 2 dni pred obhajobou.
Vytlačenú verziu správy odovzdať pri obhajobe. 

Záverečnná správa obsahuje: úvod, matematický, simulačný a stavový model s riešením pomocou symb. MATLABu a Simscape, GUI + dosiahnuté výsledky) 

DODRŽIAVAJTE POKYNY uvedené v šablónach správy a prezentácie!
V správe nezabudnúť komentovať jednotlivé obrázky a vyhodnotiť grafy (ihneď za grafom)!

Pozn.: zápočet musí byť udelený do 2 týždňov po skončení výučby v semestri.

Úloha na 12. týždeň 
1) Dokončiť GUI.
2) Skompletizovať výslednú správu a prezentáciu.
3) Dokončiť prezentáciu v ppt 

11. týždeň 
1) Návrh GUI
2) Pripravovať prezentáciu

10. týždeň)9. týždeň LS

1) Spracovať model v Simscape, urobiť simuláciu (step, sin, chirp).
2) Doplniť správu o model v Simscape + simulačné výsledky.
3) Doplniť správu o SS model, výsledky simulácií v SS.Konzultácie k referátu.

8. týždeň LS 
1) Spracovať model v Simscape, urobiť sinuláciu (step, sin, chirp).
2) Doplniť správu o SS model, výsledky simulácií v SS.

7. týždeň LS
1) Dopracovať správu o modelovaní obvodu pri rôznych hodnotách parametrov. 
2) Pripravovať SS model obvodu.
    Verifikácia modelu simuláciou.

6. týždeň LS 
1) Vykonať experimenty so súborom v symbolickom MATLABe
   (zmeny hodnôt parametrov) aplikáciou zvolenej metódy (MSP alebo MUN).
2) Dopísať riešenie a získané výsledky (grafy pre jednotlivé metódy: PrCh a LFCH) do správy. 

5. týždeň LS
1) Simulačný model v Simulinku:

• matematický model obvodu (rovnice aj s príslušným textami),
• simulačný model v Simulinku (s údajmi v MATLABe),
• nájdenie vhodných parametrov obvodu, vykonať simuláciu,
• údaje (výstup a významné veličiny obvodu) previesť zo Simulinku do MATLABu a v ňom nakresliť časové priebehy (To Workspace),
• spracovať dokumentáciu.

2) Pripraviť si súbor pre výpočet TF v symb. MATLABe pomocou MSP a MUN 

Úloha na 4. týždeň LS 
1) Spracovať do správy podľa šablóny nasledovné body: 

• prekreslená schéma obvodu zo zadania (napr. ProfiCAD),
• prehľad literatúry (doterajších riešení) - vyhľadávať príbuznú tematiku podľa kľúčových slov i podaľa schémy (obrázkov). 
  Spracovať na 1-2 strany, nie viac (v úvode referátu). 

Vyučujúci:

• prof. Ing. Pavol Fedor, PhD.
• Ing. Ján Bačík, PhD.
• doc. Ing. Viliam Fedák, PhD.