Universitat de Girona

Programa de l'assignatura

Curs 2004-05

3105IN0024 MODELITZACIÓ I SIMULACIÓ DE SISTEMES DINÀMICS


Objectius  

· Introducció a la modelització de sistemes dinàmics continus.

· Simulació mitjançant algorismes d'integració numèrica.

· Ús de Matlab/Simulink i d’EcosimPro per a simulació.

 
Prerrequisits  

· Obligatoris:

· Recomanats: Durant el curs es fan servir conceptes ja vistos a diverses assignatures:

· Càlcul: integració d’equacions diferencials.

· Teoria de circuits: models de sistemes elèctrics.

· Física II: models de sistemes mecànics i de sistemes tèrmics.

· Màquines elèctriques I: model del motor de corrent continu.

· Mecànica: models de sistemes mecànics.

· Regulació Automàtica: models, diagrames de blocs, Matlab/Simulink, etc.

· Mecànica de fluids aplicada: models de sistemes de fluids.

· Robòtica: models de sistemes mecànics, Matlab.

 
Contingut (Programa)  

0.- (1 h). Presentació del curs.

1.- (2 h). Introducció. Sistema. Teoria de Sistemes. Conceptes: sistema, model, experiment.

2.- (2 h). Tipus de models: físics, mentals, simbòlics, matemàtics, no matemàtics. Obtenció de models: modelització i identificació.

3.- (3 h). Tipus de models: estàtics i dinàmics, variants i invariants, amb paràmetres concentrats i amb paràmetres distribuïts, determinístics i probabilístics, continus i discrets, lineals i no lineals. Linealització.

4.- (4 h). Mètodes analítics d'integració d'equacions diferencials. Diagrames de blocs.

5.- (2 h). Modelització. Lleis de conservació.

6.- (2 h). Models de sistemes mecànics de translació. Lleis de Newton. Massa, molla, fregament.

7.- (4 h). Models de sistemes mecànics de rotació. Lleis de Newton. Moment d'inèrcia, molla, fregament. Trens d'engranatges. Transformacions entre translacions i rotacions.

8.- (2 h). Models de sistemes elèctrics. Lleis de Kirchhoff. Resistència, condensador, bobina. Motor de corrent continu.

9.- (2 h). Models de sistemes tèrmics. Resistència tèrmica.

10.- (2 h). Models de sistemes de fluids. Canonades, vàlvules, dipòsits.

11.- (4 h). Mètodes numèrics d'integració d'equacions diferencials. Mètodes explícits i implícits. Mètodes de pas fix i de pas variable.

 
Bibliografia  


Llibres de consulta, no llibres de text, ordenats alfabèticament segons el primer autor.

  • Principal:

[lju1994] Lennart Ljung, Torkel Glad. Modeling of dynamic systems. Prentice Hall. 1994.

[oga1987] Katsuhiko Ogata. Dinámica de sistemas. Prentice-Hall Hispanoamericana. 1987.

[sal2000] Antonio Sala Piqueras, Jorge Bondia Company. Comportamiento dinámico de sistemas. Universidad Politécnica de Valencia. 2000.

[woo1997] Robert L. Woods, Kent L. Lawrence. Modelling and simulation of dynamic systems. Prentice-Hall. 1997.

  • Complementària:

[ben1995] B. S. Bennett. Simulation fundamentals. Prentice Hall. 1995.

[cel1991] François E. Cellier. Continuous system modeling. Springer-Verlag. New York , 1991.

[jor1995] Àngel Jorba Monte, Josep Masdemont Soler. Introducció a la simulació. Politext, 44. Edicions UPC. Barcelona, 1995.

 
Mètodes docents  

Activitats:

· Classes de teoria i problemes: 2 hores/setmana

· Pràctiques: 2 hores/setmana

Treballs pràctics:

1. (2 h). Introducció al Matlab.

2. (2 h). Introducció a Simulink.

3. (2 h). Matlab avançat.

4. (2 h). Introducció a EcosimPro.

5. (2 h). Simulació de circuits elèctrics amb EcosimPro (I).

6. (2 h). Simulació de circuits elèctrics amb EcosimPro (II).

7. (2 h). Simulació d’un pèndol.

8. (2 h). Simulació d'un quart de cotxe.

9. (2 h). Simulació d'un pèndol invertit.

10. (2 h). Simulació de la calefacció d'una casa.

11. (2 h). EcosimPro avançat.

12. Treball pràctic individual consistent en la modelització i simulació d'un sistema prèviament acordat amb el professor. En el treball hi ha d'haver: enunciat amb els objectius del treball, modelització del sistema, implementació del model, validació del model, proves amb el model, conclusions de les proves.

 
Tipus d'exàmens i avaluacions  

L’assistència a les pràctiques és obligatòria.

1a. Convocatòria

La nota de l'assignatura es calcula Nota1=0.5*NTP1+0.5*NEX1, essent:

· NTP1: Nota dels Treballs Pràctics. Existeix si el treball pràctic es presenta com a mínim 10 dies abans de la data de l'examen.

· NEX1: Nota de l'Examen. Per a l'examen es pot portar la documentació que es vulgui.

Per poder aprovar l'assignatura cal que NTP1>=4, NEX1>=4 i Nota1>=5.

2a. Convocatòria

La nota de l'assignatura es calcula Nota2=0.5*NTP2+0.5*NEX2, essent:

· NTP2=NTP1 excepte si es presenta un treball pràctic com a mínim 10 dies abans de la data de l'examen.

· NEX2: Nota de l'Examen. Per a l'examen es pot portar la documentació que es vulgui.

Per poder aprovar l'assignatura cal que NTP2>=4, NEX2>=4 i Nota2>=5.

 
Informació addicional  

 
Llengua de les classes  

Català