|
Vyučující
|
-
Macků Lubomír, Ing. Ph.D.
-
Perůtka Karel, Ing. Ph.D.
-
Navrátil Petr, Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
- popis MATLAB Desktop; operace a funkce pro práci se skaláry, vektory, maticemi a poli. - funkce pro práci s komplexními čísly; podmínky a cykly, maskování cyklů; funkce pro práci s řetězci. - I/O operace se soubory; 2D a 3D vizualizace a nastavení parametrů vizualizace + speciální grafy; tvorba funkcí a skriptů, tvorba souborů se zdrojovým kódem (M-file). - Tvorba dialogových oken, práce s nástroji Matlab Editor, GUIDE a funkce pro práci s datumem a časem, export dat - Časová optimalizace kódu, zásady správného psaní kódu, ukázka tvorby projektu (numerické řešení obyčejných diferenciálních rovnic). - Control System Toolbox pro MATLAB (bloková algebra, funkce pro definování systému, vykreslení a výpočet charakteristik systému, nástroji SISOtool a LTIview), Symbolic Math Toolbox (výpočet derivací, integrálů, analytického řešení soustav algebraických a diferenciálních rovnic) - Simulink, popis Simulink Library, tvorba modelu, tvorba vlastního bloku, jeho maskování, tvorba vlastní knihovny - Ukázka tvorby vlastního projektu v Simulinku (řešení soustavy diferenciálních rovnic, modelování pohybu vozíku na rovině s kyvadlem) - SimMechanics pro Simulink popis a příklady modelování mechanických a robotických systémů - Robotics Toolbox popis a příklady použití, výpočty pro modelování pohybu mobilního robota - Mathematica - úvod, menu, aplikace, algebraické výrazy - Mathematica - rovnice, práce s grafy, komplexní čísla - Mathematica - funkce, vektory, analytická geometrie - Mathematica - posloupnosti, diferenciální a integrální počet
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Přednášení, Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Cvičení na počítači, Praktické procvičování, Individuální práce studentů
- Domácí příprava na výuku
- 60 hodin za semestr
- Účast na výuce
- 14 hodin za semestr
- Semestrální práce
- 10 hodin za semestr
- Příprava na zápočet
- 10 hodin za semestr
|
| Předpoklady |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| znalost základů programování, algebry, algoritmizace úloh, mechaniky a základů robotiky |
| znalost základů programování, algebry, algoritmizace úloh, mechaniky a základů robotiky |
| Výsledky učení |
|---|
| Student(ka) je schopen/schopna realizovat inženýrské výpočty v programu MATLAB a jeho nadstavbách SIMULINK, Control System Toolbox, Symbolic Math Toolbox, SimMechanics a Robotics Toolbox a v programu Mathematica. V programu MATLAB má znalosti následujících okruhů: Popis MATLAB Desktop; operace a funkce pro práci se skaláry, vektory, maticemi a poli. Funkce pro práci s komplexními čísly; podmínky a cykly, maskování cyklů; funkce pro práci s řetězci. I/O operace se soubory; 2D a 3D vizualizace a nastavení parametrů vizualizace + speciální grafy; tvorba funkcí a skriptů, tvorba souborů se zdrojovým kódem (M-file). Tvorba dialogových oken, práce s nástroji Matlab Editor, GUIDE a funkce pro práci s datem a časem, export dat. Časová optimalizace kódu, zásady správného psaní kódu, ukázka tvorby projektu (numerické řešení obyčejných diferenciálních rovnic). Control System Toolbox pro MATLAB (bloková algebra, funkce pro definování systému, vykreslení a výpočet charakteristik systému, nástroji SISOtool a LTIview), Symbolic Math Toolbox (výpočet derivací, integrálů, analytického řešení soustav algebraických a diferenciálních rovnic). Simulink, popis Simulink Library, tvorba modelu, tvorba vlastního bloku, jeho maskování, tvorba vlastní knihovny. Vytvoření vlastního projektu v Simulinku (řešení soustavy diferenciálních rovnic, modelování pohybu vozíku na rovině s kyvadlem). SimMechanics pro Simulink s příklady modelování mechanických a robotických systémů. Robotics Toolbox příklady použití, výpočty pro modelování pohybu mobilního robota. Dále pak z programu Mathematica zná následující okruhy: Úvod, menu, aplikace, algebraické výrazy, rovnice, práce s grafy, komplexní čísla, funkce, vektory, analytická geometrie, posloupnosti, diferenciální a integrální počet. |
| Student(ka) je schopen/schopna realizovat inženýrské výpočty v programu MATLAB a jeho nadstavbách SIMULINK, Control System Toolbox, Symbolic Math Toolbox, SimMechanics a Robotics Toolbox a v programu Mathematica. V programu MATLAB má znalosti následujících okruhů: Popis MATLAB Desktop; operace a funkce pro práci se skaláry, vektory, maticemi a poli. Funkce pro práci s komplexními čísly; podmínky a cykly, maskování cyklů; funkce pro práci s řetězci. I/O operace se soubory; 2D a 3D vizualizace a nastavení parametrů vizualizace + speciální grafy; tvorba funkcí a skriptů, tvorba souborů se zdrojovým kódem (M-file). Tvorba dialogových oken, práce s nástroji Matlab Editor, GUIDE a funkce pro práci s datem a časem, export dat. Časová optimalizace kódu, zásady správného psaní kódu, ukázka tvorby projektu (numerické řešení obyčejných diferenciálních rovnic). Control System Toolbox pro MATLAB (bloková algebra, funkce pro definování systému, vykreslení a výpočet charakteristik systému, nástroji SISOtool a LTIview), Symbolic Math Toolbox (výpočet derivací, integrálů, analytického řešení soustav algebraických a diferenciálních rovnic). Simulink, popis Simulink Library, tvorba modelu, tvorba vlastního bloku, jeho maskování, tvorba vlastní knihovny. Vytvoření vlastního projektu v Simulinku (řešení soustavy diferenciálních rovnic, modelování pohybu vozíku na rovině s kyvadlem). SimMechanics pro Simulink s příklady modelování mechanických a robotických systémů. Robotics Toolbox příklady použití, výpočty pro modelování pohybu mobilního robota. Dále pak z programu Mathematica zná následující okruhy: Úvod, menu, aplikace, algebraické výrazy, rovnice, práce s grafy, komplexní čísla, funkce, vektory, analytická geometrie, posloupnosti, diferenciální a integrální počet. |
| Student/ka umí vyjmenovat jednotlivé části software včetně jeho toolboxů |
| Student/ka umí vyjmenovat jednotlivé části software včetně jeho toolboxů |
| Student/ka umí analyzovat zadaný úkol pro simulaci a modelování |
| Student/ka umí analyzovat zadaný úkol pro simulaci a modelování |
| Student/ka umí definovat simulační model a ten následně implementovat pomocí Simulink |
| Student/ka umí definovat simulační model a ten následně implementovat pomocí Simulink |
| Student/ka umí popsat knihovny Simulink |
| Student/ka umí popsat knihovny Simulink |
| Student/ka umí vysvětlit způsob práce v jazyce MATLAB. |
| Student/ka umí vysvětlit způsob práce v jazyce MATLAB. |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Student/ka umí navrhnout strukturu programu |
| Student/ka umí navrhnout strukturu programu |
| Student/ka umí vytvořit vývojový diagram |
| Student/ka umí vytvořit vývojový diagram |
| Student/ka umí realizovat samotný program v software MATLAB/PYTHON. |
| Student/ka umí realizovat samotný program v software MATLAB/PYTHON. |
| Student/ka umí vyřešit úlohy z oblasti simulace a modelování |
| Student/ka umí vyřešit úlohy z oblasti simulace a modelování |
| Student/ka umí zlepšit výsledky s využitím zvolené metody optimalizace zdrojového kódu. |
| Student/ka umí zlepšit výsledky s využitím zvolené metody optimalizace zdrojového kódu. |
| Vyučovací metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Praktické procvičování |
| Praktické procvičování |
| Cvičení na počítači |
| Cvičení na počítači |
| Individuální práce studentů |
| Individuální práce studentů |
| Přednášení |
| Monologická (výklad, přednáška, instruktáž) |
| Monologická (výklad, přednáška, instruktáž) |
| Přednášení |
| Hodnotící metody |
|---|
| Známkou |
| Známkou |
| Písemná zkouška |
| Písemná zkouška |
|
Doporučená literatura
|
-
Corke, P. Robotics, Vision and Control: Fundamental Algorithms in MATLAB. Berlin, 2011. ISBN 978-3642201431.
-
Dabney, James. Mastering Simulink. Upper Saddle River, N.J. : Pearson/Prentice Hall, 2004. ISBN 0-13-142477-7.
-
Hanselman, D.C.; Littlefield, B. Mastering Matlab 7. Prentice Hall, 2005. ISBN 0-13-143018-1.
-
Chramcov, Bronislav. Základy práce v prostředí Mathematica. Vyd. 1. Ve Zlíně : Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, 2005. ISBN 8073182688.
-
Kozák, Š; Kajan, S. Matlab - Simulink II. STU Bratislava, 1999. ISBN 80-227-1235-3.
-
Kozák, Š.; Kajan, S. Matlab - Simulink I. STU Bratislava, 1999. ISBN 80-227-1213-2.
-
Perůtka, Karel. MATLAB : základy pro studenty automatizace a informačních technologií. Vyd. 1. Zlín : Ústav řízení procesů, Institut řízení procesů a aplikované informatiky, Rakulta technologická, 2005. ISBN 8073183552.
-
Zaplatílek, K.; Doňar, B. MATLAB tvorba uživatelských aplikací. BEN-Technická literatura, 2004. ISBN 80-7300-133-0.
|