W skrypcie omówiono podstawowe zagadnienia modelowania i stymulacji układów, ze szczególnym uwzględnieniem układów technicznych. Główny nacisk położono na techniki budowy modeli, świadomie ograniczając się do układów dyskretnych.

Powiązano praktykę wybranych zagadnień modelowania i stymulacji z ogólnie dostępnym środowiskiem programistycznym Matlab/Simulink.

Szczegółowo omówione przykłady (zaczynając od najprostszych), rozwiązane w środowisku Matlab/Simulink, dobrano w oparciu o wieloletnią praktykę dydaktyczną autora z zakresu szeroko rozumianej mechaniki i użytkowych technik komputerowych.

Zaprezentowane wiadomości mogą stanowić element bazy wiedzy teoretyczno – praktycznej przy dalszej specjalizacji w różnych dziedzinach modelowania i symulacji.

Spis treści

1. Modelowanie

   1. Pojęcie modelu

      1. Modelowanie fizyczne

      2. Modelowanie matematyczne

      3. Identyfikacja

      4. Badanie modelu

         1. Metody analityczne

         2. Metody symulacyjne

         3. Metody doświadczalne

      5. Weryfikacja modeli

   2. Ogólne zagadnienie modelowania

      1. Charakterystyczne cechy modelowania dynamiki układów

      2. Zagadnienia aproksymacji

2. Modelowanie matematyczne dynamiki układów fizycznych

   1. Ogólne prawa zachowania w modelowaniu dynamiki procesów

3. Modele matematyczne układów mechanicznych

   1. Współrzędne uogólnione

   2. Model matematyczny układu mechanicznego

   3. Fundamentalne prawa mechaniki

   4. Zasady dynamiki

   5. Modele matematyczne w mechanice

      1. Układ o jednym stopniu swobody

      2. Model matematyczny w przestrzeni stanu

      3. Model symulacyjny

4. Matlab w symulacji

   1. Ogólna charakterystyka środowiska Matlab

      1. Opis ogólny

      2. Rys historyczny

      3. Ważniejsze cechy programu

   2. Ogólna charakterystyka środowiska Simulink

      1. Terminologia w środowisku Simulink

      2. Ogólne zasady budowy bloczków

      3. Ogólne zasady symulacji w środowisku Simulink

5. Modelowanie i symulacja dynamiki pionowej układu: pojazd – kierowca – otoczenie

   1. Układ rzeczywisty

   2. Model fizyczny

      1. Model o jednym stopniu swobody

      2. Model o dwóch stopniach swobody (pionowy)

      3. Model o trzech stopniach swobody (pionowy)

      4. Model o dwóch stopniach swobody (poziomy)

         1. Metoda Newtona

         2. Metoda Lagrange’a

      5. Model o trzech stopniach swobody

      6. Model o pięciu stopniach swobody

   3. Model wymuszania od nierówności drogi

      1. Profil quasi – sinusoidalny

      2. Profil skokowy

      3. Profil prostokątny

      4. Wjazd na wzniesienie

   4. Identyfikacja przyjemnego modelu matematycznego

   5. Modele symulacyjne

      1. Model symulacyjny wg rozdziału 5.2.1 (jeden stopień swobody)

      2. Model symulacyjny wg rozdziału 5.2.2 (dwa stopnie swobody, układ pionowy)

      3. Model symulacyjny wg rozdziału 5.2.3 (trzy stopnie swobody, układ pionowy)

      4. Model symulacyjny wg rozdziału 5.2.4 (dwa stopnie swobody)

      5. Model symulacyjny wg rozdziału 5.2.5 (trzy stopnie swobody)

   6. Modele w środowisku Simulink

      1. Model symulacyjny w środowisku Simulink (jeden stopień swobody)

      2. Model symulacyjny w środowisku Simulink (dwa stopnie swobody, układ pionowy)

      3. Model symulacyjny w środowisku Simulink wg 5.2.3 (trzy stopnie swobody, układ pionowy)

      4. Model symulacyjny w środowisku Simulink wg 5.2.4 (dwa stopnie swobody)

      5. Model symulacyjny w środowisku Simulink wg 5.2.5 (trzy stopnie swobody)

   7. Podsumowanie modelowania w środowisku Matlab/Simulink

Zakończenie

Spis źródeł