Faglig innhold

Emnet introduserer metoder for modellering og simulering av fysiske prosesser, med anvendelse til reguleringsteknikk. Herunder:

-Modeller, modellegenskaper og modelleringsverktøy.

-Numerisk simulering.

-Stivlegemedynamikk.

-Balanselover og fluidmekanikk.

Læringsutbytte

1. Modeller, modellegenskaper og modelleringsverktøy:

Studenten vil ha kjennskap til de vanligste modellklassene, kjenne til sentrale modellegenskaper med relevans for reguleringsteknikk, samt være i stand til å manipulere og forenkle modeller.

Studenten vil få praktiske erfaring med modelleringsverktøy (Simulink) og forstå deres prinsipielle virkemåte.

2. Numerisk simulering:

Studenten vil kunne simulere en tilstandsrommodell ved hjelp av en datamaskin. Dette innebærer evnen til praktisk implementering av eksplisitte og implisitte ODE/DAE metoder, samt forståelse av moderne ODE-løsere, f.eks. Matlab. Studenten vil kunne analysere en-stegsmetoder og kjenne til forskjellen på klasser av slike metoder samt deres innvirkning på metodevalg. Videre vil de grunnleggende aspektene ved Newtons metode være kjent. Studenten vil ha bli gjort oppmerksom på utfordringer ved numerisk simulering, på generell basis.

3.Stivlegemedynamikk:

Studenten vil kunne skrive ned bevegelsesligningene for enkle stivlegemesystemer, hvilket danner grunnlaget for modellering av mekaniske systemer slik som roboter, marine fartøy, biler og fly. Studenten vil ha kjennskap til Lagranges metode, som tillater effektiv modellering av komplekse stivlegemesystemer, samt kunne bruke beskranket Lagrangedynamikk for å løse flerlegemeproblemer. Studenten vil kjenne til koordinatbaserte og koordinatfrie beskrivelser av stivlegemekinematikk, kjenne til de viktigste parametriseringene av rotasjoner, kunne differensiere vektorer og forstå begrepet vinkelhastighet.

4. Balanselover og fluidmekanikk:

Studenten vil kjenne til de grunnleggende prinsippene for balanselover, samt evne å anvende disse til formulere enkle prosessmodeller.

5: Generell kompetanse:

Studenten vil kunne kommunisere rundt teknologiske problemstillinger belyst av emnet, med eksperter og legfolk.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger og obligatoriske øvinger, inkludert dataøvinger. Det obligatoriske øvingsopplegget må bestås for å få adgang til eksamen. Forelesningene vil bli holdt på engelsk.

Obligatoriske aktiviteter

• Øvinger

Anbefalte forkunnskaper

Emne TTK4105 Reguleringsteknikk.

Kursmateriell

Oppgis ved kursets begynnelse.

Studiepoengreduksjon