MATLAB и Simulink за инженери
Програмната система MATLAB (съкращение от MATrix LABoratory) е най-разпространената система в областта на съвременната изчислителна математика. Тя се ползва от инженери, изследователи, научни работници и специалисти във всички области на науката и техниката. Програмната система предлага огромни възможности за извършване на аналитични преобразования, изчисления и висококачествена визуализация на резултатите. Гъвкава и адаптивна, благодарение на вградения програмен език от високо ниво, системата може да бъде приспособена към изискванията на всеки потребител чрез разработени от него програми.
Програмата за краткосрочен курс MATLAB&SIMULINK за инженери включва запознаване с работната среда, основните обекти и операции в MATLAB, въвеждане в програмния език на системата, представяне на възможностите за визуализация, използване на основния toolbox SIMULINK за съставяне на симулационни модели за решаване на различни инженерни задачи. Разглежда се приложението на програмната система при извършване на често срещани математически изчисления при статични и динамични изследвания в строителната инженерната практика. Разгледани са възможностите за конвертиране на програми от MATLAB в Python и обратно. Показани са начините за подпомагане на програмирането в MATLAB чрез AI.
Предварителни изисквания:
Изискванията към слушателите са да владеят математическия апарат до ниво висша математика и да притежават определена компютърна грамотност за работа с Windows и неговите приложения. Предназначен за специалисти, завършили инженерни специалности и студенти от ІV и V курс
Придобивани знания:
Слушателите придобиват базови знания в областта на изчислителната математика, инженерната графика и други необходими за съвременния инженер компетенции.
Придобивани умения:
Участниците в курса придобиват начални умения за работа с програмната система MATLAB в режим на калкулатор и режим на програмиране, усвояват графичната среда за символни изчисления Simulink.
В рамките на упражненията обучаемите придобиват практически умения за приложение програмната система MATLAB и нейния основен toolbox Simulink при извършване на често срещани в инженерната практика инженерни изчисления.
Форма за проверка и оценка на знанията и уменията: Тест, проект
Форма на обучение: смесена (присъствено и онлайн)
Хорариум на аудиторните занятия (лекции и упражнения)
Общо 48 уч. ч.
24 уч. часа лекции + 24 уч. часа упражнения
Време и място на провеждане: лаборатория. 113, корпус Б
цена: 171,28 €/335,00 лв.
ръководител на курса: проф. д-р инж. Петър Павлов
І. ЛЕКЦИИ
- Работна среда на системата MATLAB
- команден прозорец
- работно пространство
- история на командите
- системни команди
- помощна информация
- демонстрационни задачи.
2 часа - Основни градивни елементи, обекти и операции в MATLAB:
- числа, низове(стрингове) и променливи
- математически оператори
- математически функции
- обекти от числов тип - вектори, матрици, полиноми - въвеждане, преобразуване, операции с вектори, матрици и полиноми
- обекти от стрингов тип - въвеждане, операции с елементи от стрингов тип,
- обекти от смесен тип.
4 часа - Програмиране в MATLAB
- типове файлове, ползвани в MatLab
- структура на една стандартна програма в Matlab
- управляващи оператори
- въвеждане и извеждане на информация.
6 часа - Графика и анимация
- двумерна графика
- тримерна графика
- дескрипторна графика в Matlab
- анимация.
4 часа - SIMULINK – основен инструмент за създаване на симулационни модели за решаване на определени инженерни задачи
- библиотека на инструмента
- структура на един модел в Simulink
- блок за въвеждане на входни данни
- ядро на програмата
- блок за визуализация на резултатите
- настройка на параметрите на решението на модела.
4 часа - Конвертиране на програми от MATLAB в Python и обратно. Подпомагане на програмирането в MATLAB и Simulink чрез AI.
4 часа
Общо - 24 часа
ІІ. УПРАЖНЕНИЯ
- Приложение на MATLAB при извършване на често срещани в инженерната практика инженерни изчисления
- определяне корените на алгебрични уравнения от n-та степен
- решение на системи линейни алгебрични уравнения
- минимум на функция с една или повече променливи
- числено пресмятане на определени интеграли
- решение на задачата за собствените стойности и собствените вектори.
4 часа - Приложение на MATLAB при решаване на обикновени диференциални уравнения (ODE) и системи ODE
- избор на подходящ метод за интегриране на диференциалните уравнения
- решение на ODE в програмен режим
- решение на система ODE в програмен режим
2 часа - Приложение на SIMULINK при решаване на обикновени диференциални уравнения (ODE) и системи ODE
- избор на подходящ метод за интегриране на диференциалните уравнения
- решение на ODE чрез създаване на симулационен модел
- решение на система ODE чрез създаване на симулационен модел.
2 часа - Приложение на MATLAB при решаване на някои основни задачи на динамиката на материални системи
- праволинейно движение ма материална точка
- движение на материална точка в декартовата координатна система, математично махало
- ротационно движение на твърдо тяло, физично махало
- движение на равнинни системи от тела, елиптично махало.
2 часа - Приложение на SIMULINK при решаване на някои основни задачи на динамиката на материални системи
- праволинейно движение ма материална точка
- движение на материална точка в декартовата координатна система, математично махало
- ротационно движение на твърдо тяло, физично махало
- движение на равнинни системи от тела, елиптично махало.
2 часа - Приложение на MATLAB при изследване трептенията на материални системи
- свободни и принудени трептения на системи с една степен на свобода
- свободни и принудени трептения на системи с краен брой степени на свобода.
4 часа - Приложение на SIMULINK при изследване трептенията на материални системи
- свободни и принудени трептения на системи с една степен на свобода
- свободни и принудени трептения на системи с краен брой степени на свобода.
4 часа - Съставяне на програма и симулационен модел от курсистите по зададена тема
4 часа
Общо - 24 часа
Павлов, П. MATLAB и Simulink за инженери. Електронен курс, Електронна платформа на УАСГ, 2015 г.
Тончев, Й. MATLAB 7 – Преобразования, изчисления, визуализации – част I. Техника, София, 2010, 320 с.
Tyagi, A. Matlab and Simulink for engineers. Oxford University Press, Oxford, 2012, 452 p.