Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Dinamikus rendszerek modellezése és identifikációja

    A tantárgy angol neve: Modelling and Identification of Dynamic Systems

    Adatlap utolsó módosítása: 2018. március 5.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar

    Villamosmérnöki Szak

    Műszaki Informatika Szak

    Doktorandusz-tárgy

    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIMMD312   4/0/0/v 5 1/1
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Dobrowiecki Tadeusz Pawel, Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék
    A tantárgy tanszéki weboldala http://www.mit.bme.hu/oktatas/targyak/vimmd312/
    4. A tantárgy előadója

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    dr. Dobrowiecki Tadeusz

    egyetemi docens

    Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

    Jelek és rendszerek

    6. Előtanulmányi rend
    Ajánlott:

    Nincs

    7. A tantárgy célkitűzése

    A tudományos és a mérnöki munka alapvető része modellek használata. Ahhoz azonban, hogy a valóság műszakilag értelmes és használható pontosságú rendszermodelljeihez jussunk, megfelelő kísérleteket kell elvégeznünk, és a mért adatokat a lehető legjobb módszerekkel kell feldolgoznunk. A tárgy ehhez nyújt elméleti hátteret. Az elméleti ismereteket gyakorlati példákkal is alátámasztja, a Matlab program segítségével.

    A parametrikus rendszeridentifikáció általában egy modell megfelelő (tipikusan legkisebb négyzetes) illesztését jelenti adott mérési eredményekre, a paraméterek megfelelő beállításával. A paraméterek például a differenciaegyenlet együtthatói, vagy az átviteli függvény számlálójának és a nevezőjének együtthatói. Az illesztést elvégezhetjük az időtartományban, vagy a frekvenciatartományban is. Ez a két megközelítés másképp előfeldolgozott adatokon és kicsit eltérő fogalmakkal operál, de alapvetően azonos alapokon nyugszik. Ezért elméleti szempontból közösen tárgyalhatók. A tárgy az egységes tárgyalásmóddal ebben a tekintetben is újat nyújt.

    További speciális szempont az, hogy a matematikai részletek technikailag tökéletes megtanulása sem a tudományos kutatásban, sem a mérnöki munkában nem elég. Döntő a helyes mérnöki szemléletmód elsajátítása: modellezés, becslések tulajdonságai és viselkedésük, a legkisebb négyzetes módszer általános jellemzői és használata, előnyei és hátrányai. Az előadások ebben is segítséget kívánnak adni.

    8. A tantárgy részletes tematikája
    • A modellezés, mint az egyik alapvető mérnöki tevékenység. Modellek és a valóság kapcsolata. Matematikai analízis és modellek használata.
    • A rendszeridentifikáció nemparametrikus módszerei. A súlyfüggvény, az átmeneti és az átviteli függvény közvetlen becslése.
    • A becsléselmélet alapjai: a legkisebb négyzetes eljárások, a Bayes-becslések, a maximum likelihood becslés rövid áttekintése. Általános tulajdonságok.
    • A becsléselméletben használt numerikus eljárások. Mátrixegyenletek megoldása, többváltozós minimalizálás.
    • Folytonos és diszkrét rendszermodellek, konverziók modellek között.
    • Parametrikus identifikációs eljárások az idő- és a frekvenciatartományban. A feladat megfogalmazása: maximum likelihood és legkisebb négyzetes kritériumok.
    • Kísérlettervezés: optimális gerjesztőjelek. Multiszinuszos jelek. Adott energia optimális elosztása a frekvenciatengely mentén, adott energiájú jel csúcstényezőjének minimalizálása a nemlinearitási hibák minimalizálása céljából.
    • Lineáris és nemlineáris rendszermodellek. Lineáris modellezés nemlineáris hibák jelenlétében.
    • A teljes identifikációs eljárás áttekintése gyakorlati példákon.
    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

    Előadás

    10. Követelmények

    a. A szorgalmi időszakban: az előadások látogatása

    b. A vizsgaidőszakban: szóbeli vizsga

    c. Elővizsga: megállapodás szerint

    Aktuális információk: http://www.mit.bme.hu/oktatas/targyak/vimmd312/

    11. Pótlási lehetőségek

    -

    12. Konzultációs lehetőségek

    Igény szerint megbeszélve

    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

    L. Ljung, System Identification: Theory for the User, Prentice Hall, 1987.

    J. Schoukens and R. Pintelon, Identification of Linear Systems: A Practical Guideline to Accurate Modeling, Pergamon Press, 1991.

    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

    (a tantárgyhoz tartozó tanulmányi idő körülbelüli felosztása a tanórák, továbbá a házi feladatok és a zárthelyik között (a felkészülésre, ill. a kidolgozásra átlagosan fordítandó/elvárható idők félévi munkaórában, kredit x 30 óra, pl. 5 kredit esetén 150 óra)):

     

    Kontakt óra

    56

    Félévközi készülés órákra

    28

    Házi feladat elkészítése

    0

    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása

    26

    Vizsgafelkészülés

    40

    Összesen

    150

    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Dr. Dobrowiecki Tadeusz

    egyetemi docens

    Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék