Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Modelowanie systemów mechanicznych
Koordynator przedmiotu:
dr inż. / Mariusz Sarniak / adiunkt
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Mechanika i Budowa Maszyn
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
MS2A_11
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2018/2019
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Wykłady: liczba godzin według planu studiów (zajęcia na uczelni): - 15, przygotowanie do zaliczenia: - 15, razem: - 30; Projekty: liczba godzin według planu studiów -: 15, przygotowanie do zajęć: 10, przygotowanie do zaliczenia: - 20; razem: - 45; Razem przedmiot - 75
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Wykład - 15h, Projekt - 15 h; Razem - 30 h = 3 ECTS
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
1
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład15h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt15h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
-
Limit liczby studentów:
Wykład: min. 15; Projekt: 10 - 15
Cel przedmiotu:
Uzyskanie wiedzy na temat metodyki budowy matematycznych modeli układów dynamicznych (w tym także mechatronicznych), ich walidacji i identyfikacji parametrycznej oraz z technikami ich symulacji i optymalizacji parametrycznej konstrukcji mechanicznych Student potrafi zbudować model, dokonać doboru metod symulacji i dokonać wstępnej analizy wyników jego symulacji numerycznej dla średnio złożonych dyskretnych układów dynamicznych, sformułować zagadnienie optymalizacji parametrycznej modelu (dokonać jego identyfikacji parametrycznej) oraz zsyntetyzować układ mechatroniczny dla danego modelu.
Treści kształcenia:
W1-Modelowanie systemów mechanicznych - pojęcia podstawowe i terminologia (1h). W2-Metodologia i metodyka w aspekcie modelowania (1h). W3-Systematyka modeli i modelowanie systemów (1h). W4-Podstawowe postacie modelu matematycznego: równania różniczkowe, równania algebraiczne, transmitancje i równania stanu (4h). W5-Istota równoważności modeli – przykłady analogii dla modeli mechanicznego i elektrycznego (1h). W6-Mechatronika jako synergetyczne podejście do interdyscyplinarnego modelowania (2h). W7-Modelowanie systemów biomechanicznych (3h). W8-Specyfika modelowania fizycznego w pakiecie SIMSCAPE (1h). W9-Sprawdzian testowy z części wykładowej (1h). P1-Zapoznanie się z możliwościami i interfejsem użytkownika pakietu Matlab-Simulink (2h). P2-Budowa i rozwiązywanie modeli przy użyciu solvera Matlab (np. ode45) (2h). P3-Graficzne możliwości prezentacji wyników modelowania w pakiecie Matlab (2h). P4-Symulacje modeli zbudowanych w postaci schematów blokowych w pakiecie SIMULINK (2h). P5-Zastosowanie przekształceń operatorowych (transmitancji) do rozwiązywania równań różniczkowych w pakiecie Matlab-Simulink (2h). P6-Przykłady symulacji modeli biomechanicznych w pakiecie Matlab-Simulink (2h). P7-Przykłady modelowania fizycznego w SIMSCAPE (2h). P8-Indywidualne ćwiczenie zaliczeniowe wykonane w pakiecie Matlab-Simulink (1h).
Metody oceny:
Ocena końcowa jest średnią arytmetyczną z części teoretycznej (kolokwium z wykładów), oraz oceny z laboratorium (sprawdzian praktyczny). 3 nieobecności na laboratorium uniemożliwiają zaliczenie przedmiotu.
Egzamin:
nie
Literatura:
1. Awrejcewicz J.: Matematyczne modelowanie systemów. WNT, Warszawa 2007; 2. Chorafas D. S.: Systems and simulation. Acad. Press. NY-London, 1965; 3. Kondratowicz L.: Modelowanie symulacyjne systemów. WNT, Warszawa 1982; 4. Powierża L.: Zarys inżynierii systemów bioagrotechnicznych, cz. 1. Podstawy, ITE, Radom 1997; 5. Powierża L.: Zarys inżynierii systemów bioagrotechnicznych, cz. 2. Efektywność i identyfikacja, cz. 3a i 3b. Modelowanie wybranych procesów, PW Płock 2007; 6. Sradomski W.: MATLAB. Praktyczny podręcznik modelowania. HELION, Gliwice 2015.
Witryna www przedmiotu:
-
Uwagi:
Program studiów opracowany na podstawie programu nauczania zmodyfikowanego w ramach Zadania 38 Programu Rozwojowego Politechniki Warszawskiej.

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt W01_02
Jest zaznajomiony z teoretycznymi podstawami budowy interdyscyplinarnych, bezpostaciowych modeli układów dynamicznych i zasadami symulacji dyskretnych układów dynamicznych za pomocą technik numerycznych adekwatnych do rozpatrywanego zagadnienia.
Weryfikacja: Kolokwium z wykładów.
Powiązane efekty kierunkowe: M2A_W01_02
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01
Efekt W03_03
Zna metodykę syntezy układów mechatronicznych odpowiadających interdyscyplinarnym modelom dynamicznym. Zna metodykę wykorzystywania symulacji układów dynamicznych do celów analizy wytrzymałościowej.
Weryfikacja: Sprawdzian praktyczny z proj.
Powiązane efekty kierunkowe: M2A_W03_03
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W03
Efekt W07_01
Jest zaznajomiony z zasadami syntezy strukturalnej układów mechatronicznych w oparciu o technikę modelowania sieciowego.
Weryfikacja: Kolokwium z wykładów.
Powiązane efekty kierunkowe: M2A_W07_01
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W07

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt U08_03
Potrafi samodzielnie opracowywać i przygotować do symulacji model matematyczny złożonego układu interdyscyplinarnego.
Weryfikacja: Sprawdzian praktyczny z proj.
Powiązane efekty kierunkowe: M2A_U08_03
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U08
Efekt U09_01
Potrafi wykorzystać wyniki symulacji do kształtowania elementów konstrukcji mechanicznych.
Weryfikacja: Sprawdzian praktyczny z proj.
Powiązane efekty kierunkowe: M2A_U09_01
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U09