Dinamički sistemi (ETF AEI DS 2355)

Opšte informacije

Naziv kursa

Dinamički sistemi

Oznaka (šifra) predmeta

ETF AEI DS 2355

Studij

ETF-B

Odsjek

Automatika i elektronika

Godina

2

Semestar

3

Tip

Izborni

ECTS

4

Ukupno sati nastave

55

Sati predavanja

35

Sati vježbi

10

Sati tutorijala

1

Cilj kursa - Znanje i vještine koje treba postići student

  Razumijevanje osnovnih načela kinematike i dinamike mehaničkih sistema. Tokom kursa student treba da se osposobi izvođenju jednačina kretanja složenih dinamičkih sistema, njihovom modeliranju i simuliranju u relevantnom programskom paketu, te analiziranju ponašanja sistema u prisustvu različitih unutarnjih i vanjskih sila.

Program

  1.Uvod u dinamičke sisteme. Općenita struktura mehaničkih sistema.  

2.Pozicija i orijentacija krutih tijela. Linearne transformacije. Kompozicija rotacija. Transformacija koordinata i homogene koordinate.  

3.Koncept invariantnosti. Rotacija krutog tijala oko fiksne tačke. Minimalni prikaz orijentacije pomoću Euler-ovih uglova.  

4.Holonomni i neholonomni sistemi. Direktna i inverzna kinematika mehaničkih sistema. Pojam redudantnosti sistema.  

5.Analiza brzine i ubrzanja krutog tijela. Opis linearnih i ugaonih brzina krutog tijela korištenjem matrice Jacobiana.  

6.Statička analiza krutih tijela. Dinamika krutih tijela.  

7.Metode numeričkog rješavanja problema kinematike i dinamike. Jednadžbe kretanja. Lagrange-ove i Newton-Euler-ove jednačine.  

8.Linearizirane jednadžbe kretanja. Rekurzivna inverzna dinamika.  

9.Analiza unutarnjih ograničenja i vanjskih poremećaja sistema. Utjecaj trenja, gravitacije, centripetalnih i Coriolis-ovih sila. Modeliranje disipativnih sila.  

10.Planiranje kretanja krutog tijela. Putanja i trajektorija. Parametarski prikaz trajektorije u prostoru. Slijeđenje kontinuirane putanje.  

11.Kinematika i dinamika višetjelesnih sistema. Primjeri serijskih i paralelnih manipulatora. Analiza sistema sa kotačima. Primjeri diferencijalnog i automobilskog kretanja.

Literatura

Obavezna1.Bilješke i slajdovi s predavanja (moći će se preuzeti na WEB site-u Fakulteta). 

2.Jorge Angels, Fundamentals of robotic mechanical systems, Springer Verlag, New York, 1997. 
Preporučena1.John R. Taylor, Classical mechanics, University Science Books, Sausalito, 2005.

Didaktičke metode

  Kurs se izvodi kroz tri vrste aktivnosti: 

Direktna predavanja u auli. Predavanja su praćena izradom zadataka od strane nastavnika, s ciljem da studenti ovladaju instrumentima i metodama uvedenim tokom predavanja. 

Vježbe u laboratoriji. Studenti se u računarskoj laboratoriji uvode u softversko okruženje Matlab/simulink i uz pomoć tutora rade primjere iz prethodno pređenog nastavnog materijala. Studenti trebaju samostalno u računarskoj laboratoriji da urade svoje zadatke primjenom softvera Matlab/simulink. 

Tutorijal. Pod vođenjem tutora, studenti rješavaju druge zadatke uključujući i zadatke s prethodnih ispitnih rokova. Ove aktivnosti organizirane su tako da se već tokom izvođenja nastavnog programa kroz domaće zadaće i parcijalne ispite kontinuirano provjerava stupanj pripremljenosti studenta u ovladavanju znanjima i vještinama koje treba postići u okviru ovog kursa.

Način provjere znanja

  Tokom trajanja kursa student prikuplja bodove prema slijedećem sistemu: 

- prisustvo satima predavanja i vježbi: 10 bodova 

- izrada domaćih zadaća i laboratorijskih vježbi: 30 bodova; 

- parcijalni ispit na sredini semestra: 20 bodova; 

- završni ispit: 40 bodova.

Napomene

  ...