Malá skripta z Modelování dynamických systémů

1 Úvod
V této části budou ukázány základní možnosti počítačové simulace. Budou definovány základní pojmy užívané při simulaci a přístupy v programování nástrojem MATLAB - Simulink.

1.1 Základní pojmy
V základním přístupu v modelování se nejprve musí definovat pojmy, kterými jsou např. model, simulace, modelování, realizovatelnost atd. Dalším důležitým faktorem je vlastní důvod proč se zavádí pojem modelování systému. Určení jeho možných výhod a nevýhod při realizaci.
Vytvoření modelu spočívá ve vytvoření kopie k originálu, reálného systému. Kopie je systém, který má podobné vlastnosti jako originál. Taková kopie je označována jako model (je vlastně imitací originálu).
Analýza modelu může dát důležité poznatky o originálu jen tehdy, existuje-li mezi modelem a originálem analogie úzce svázaná s hlediskem badatele a podstatou obou objektů. Modely rozeznáváme buď fyzikální (opět reálný) nebo abstraktní, tedy matematické (vyjádřeny diferenciálními, diferenčními nebo algebraickými rovnicemi). U fyzikálních objektů se využívá teorie podobnosti, kdy se vytvoří např. zmenšený model skutečné situace nebo se vytvoří systém s podobnými vlastnostmi jako má originál. Matematický model je vyjádřen vazbami veličin, odpovídajícím reálnému systému, které tvoří matematickou strukturu. Je zřejmé, že ne všechny procesy probíhající v objektu jsou známé, např. matematické reprezentace přírodních zákonů jsou jen aproximací reality. Experimenty na matematickém modelu nazýváme simulací, též číslicová simulace. Lze s výhodou použít programy MATLAB, MATLAB-Simulink, Comsol Multiphysics a k nim příslušné programové nástavby.¨