Kursplan för Modellering och simulering

Kursplanen innehåller ändringar
Se ändringar

Kursplan fastställd 2019-02-14 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnModelling and simulation
  • KurskodESS101
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareMPSYS
  • UtbildningsnivåAvancerad nivå
  • HuvudområdeAutomation och mekatronik, Elektroteknik
  • InstitutionELEKTROTEKNIK
  • BetygsskalaTH - Fem, Fyra, Tre, Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 35112
  • Blockschema
  • Sökbar för utbytesstudenterJa

Poängfördelning

0107 Tentamen 4,5 hp
Betygsskala: TH		4,5 hp
  • 30 Okt 2019 fm L
  • 09 Jan 2020 em SB_MU
  • 24 Aug 2020 fm J
0207 Laboration 3 hp
Betygsskala: UG		3 hp

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Ersätter

  • ESS100 Modellbygge och simulering

Behörighet

Information saknas

Särskild 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.

    Kursplanen innehåller ändringar

    • Ändring gjord på tentamen:
      • 2019-09-23: Plats Plats ändrat från Johanneberg till SB Multisal av grunnet
        [2020-01-09 4,5 hp, 0107]
    • Ändring gjord på kurstillfälle:
      • 2019-06-06: Examinator Examinator ändrat från Sebastien Gros (grosse) till Bo Egardt (egardt) av Viceprefekt
        [Kurstillfälle 1]