Simulation in Simulink

Краткое содержание учебной дисциплины, модуля / Brief summary

Компьютерное моделирование и Simulink.

Динамические системы.

Решатели (Solver) и интеграторы (Integrator).

Взаимодействие и обмен данными между MATLAB и Simulink.

S-функции.

Управляемые подсистемы.

Системы, управляемые событиями. 

Диаграммы состояний.

Computer modeling and Simulink.

Dynamic systems.

Solvers and Integrators.

Interaction and data exchange between MATLAB and Simulink.

S-functions.

Controlled subsystems.

Event-driven systems.

Stateflow diagrams.

Формируемые компетенции / The formed competences

специализированные компетенции: 

СК-8. Осуществлять математическое и компьютерное моделирование для прикладных исследований.

specialized competencies: 

SC-8. Perform mathematical and computer modeling for applied research. 

Результаты обучения (знать, уметь, владеть) / Learning outcomes (know, can, be able)

знать: 

– идеологию среды Simulink для динамического междисциплинарного моделирования сложных технических систем среды MATLAB и принципы работы в ней; инструментальные средства для модельно-ориентированного проектирования, элементы управления, интерфейс; структуры данных; особенности построения имитационных моделей и проведения экспериментов; возможности визуализации исследований и оформления результатов исследований в виде публикаций; 

– графический язык Stateflow для создания комбинаторной логики и логики принятия решений; 

уметь: 

– осуществлять математическое и компьютерное моделирование для прикладных исследований в среде Simulink пакета MATLAB; 

– применять современный математический аппарат в эффективной интеграции с инструментальными компьютерными математическими средствами; 

– создавать и исследовать математические, компьютерные имитационные модели различных уровней абстракции, проводить анализ результатов исследований; 

– квалифицированно применять языки программирования современных систем компьютерной математики; 

– готовить материалы к публикации, в том числе в электронных изданиях, по тематике и результатам проводимых исследований; 

– самостоятельно расширять компьютерные математические знания с дальнейшим их использованием при построении и анализе математических и компьютерных моделей широкого круга междисциплинарных теоретических и прикладных задач.

владеть: 

– методами и приемами динамического междисциплинарного моделирования сложных технических систем; 

– методами исследований и решения проблем математического содержания с использованием математической среды MATLAB; 

– инструментом Simulink для модельно-ориентированного проектирования; 

– графическим языком Stateflow для создания комбинаторной логики и логики принятия решений.

know: 

– ideology of Simulink environment for dynamic interdisciplinary modeling of complex technical systems of MATLAB environment and principles of work in it; tools for model-oriented design, control elements, interface; data structures; features of building simulation models and conducting experiments; possibilities of research visualization and registration of research results in the form of publications; 

– Stateflow graphical language for creating combinatorial logic and decision logic; 

be able to: 

– perform mathematical and computer modeling for applied research in the Simulink environment of MATLAB package; 

– apply modern mathematical apparatus in effective integration with computer mathematical tools; 

– create and investigate mathematical and computer simulation models of different levels of abstraction, analyze the results of research; 

– apply programming languages of modern computer mathematics systems in a qualified manner; 

– prepare materials for publication, including in electronic editions, on the subject and results of the conducted research; 

– independently expand computer mathematical knowledge with its further use in the construction and analysis of mathematical and computer models of a wide range of interdisciplinary theoretical and applied problems; 

possess: 

– methods and techniques of dynamic interdisciplinary modeling of complex technical systems; 

– methods of research and solving problems of mathematical content using MATLAB mathematical environment; 

– Simulink tool for model-oriented design; 

– Stateflow graphical language for creating combinatorial logic and decision logic.

Семестр изучения учебной дисциплины, модуля / Semester of study

4

4

Пререквизиты / Prerequisites

«Компьютерная математика», «Алгебра и теория чисел», «Аналитическая геометрия», «Методы программирования», «Дифференциальные уравнения»

“Computer Mathematic”, “Algebra and Number Theory”, “Analytic Geometry”, “Programming Methods”, “Differential Equations”

Трудоемкость в зачетных единицах (кредитах) / Credit units

3

3

Количество аудиторных часов и часов самостоятельной работы / Academic hour of students’ class work, hours of self-directed learning

всего 90 часов, в том числе 34 аудиторных часов, из них: лекции – 16 часов, лабораторные занятия – 14 часов, управляемая самостоятельная работа – 4 часа.

total 90 hours, including 34 hours of students’ class work, including: lectures – 16 hours, laboratory classes – 14 hours, self-directed learning – 4 hours.

Требования и формы текущей и промежуточной аттестации / Requirements and forms of current and interim certification

Текущая аттестация: отчет по лабораторной работе с устной защитой; отчет по заданиям УСР с устной защитой; контрольный опрос; контрольная работа.

Промежуточная аттестация: зачет

Current certification: report on laboratory work with oral defense; report on the self-directed learning tasks with oral defense; control questioning; control work.

Interim certification: credit