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Academic Year/course: 2021/22

29842 - Simulation of Dynamic Systems


Syllabus Information

Academic Year:
2021/22
Subject:
29842 - Simulation of Dynamic Systems
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
326 - Escuela Universitaria Politécnica de Teruel
Degree:
440 - Bachelor's Degree in Electronic and Automatic Engineering
444 - Bachelor's Degree in Electronic and Automatic Engineering
ECTS:
6.0
Year:
4
Semester:
440-First semester o Second semester
107-First semester o Second semester
444-First semester
Subject Type:
Optional
Module:
---

1. General information

1.1. Aims of the course

  • Deepening into the modeling and simulation tools for analysis and design of systems.
  • Knowing the grounds on which simulation is based.

1.2. Context and importance of this course in the degree

Modeling and simulation tools are extensively used in engineering, and in particular have been used throughout the degree.This course provides understanding of the foundations of simulation, which has been used in other subjects. Being an elective course in fourth year, it offers students a global perspective of simulation environments used during the degree, and reinforces the knowledge about modeling, analysis and design acquired in other subjects.

1.3. Recommendations to take this course

(Knowledge of Automatic Systems and Programming is required.)
This course is recommended for students interested in modeling and simulation of dynamic systems. These issues are fundamental and transversal in the formation of any engineer and more for automation specialists, because simulation is always an essential part of their projects. This course provides a global perspective of simulation environments used during the degree and reinforcement of knowledge about modeling, analysis and design, acquired in other subjects of the degree.

2. Learning goals

2.2. Learning goals

Knows how to model and simulate dynamic technical systems to analyze their performance and design/test their automatic control.

2.3. Importance of learning goals

Today, because of its versatility and low cost, modeling and computer simulation is the main tool to assist in the design of complex systems (particularly technical automated systems), and for better understanding of existing systems, training and analysis tasks.In any project, analysis and verification through simulation allows to perform a safer, faster and more efficient development, and a better selection and comparison of alternatives, before moving on to the implementation of prototypes or the actual system, and testing.
In summary, knowledge about simulation is essential and transversa lto the education of any engineer.

3. Assessment (1st and 2nd call)

3.1. Assessment tasks (description of tasks, marking system and assessment criteria)

A team work will be presented at the end of the course, and it is required to pass the course. Proposing a work based on specific interests will be promoted.

During the course, it shall be valued: preparation for practices, performance during the sessions, technical quality of the results, and the demonstrated ability to understand concepts and methods. This can be evaluated together with the team work, particularly for students whom couldn't be evaluated during the course. 

4. Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1. Methodological overview

The process of teaching and learning will take place through:

  • Lectures (presentation of content),
  • Problem-solving sessions (examples and practical case es with active participation of students, and active work of students with professional simulation tools, supervised by teachers) and a final assignment (for example:
    • (1) modeling and simulation of a dynamic system of some complexity, collecting the required information, designing and conducting experiments, and suggesting improvements - the system can be proposed by students based on their specific interests, with the approval of the teacher, starting from scratch or
    • (2) expanding / improving a case previously developed, or
    • (3) analyzing/comparing or developing parts of professional modeling and simulation tools).

4.2. Learning tasks

The course includes the following learning tasks:

1) Lectures (30 classroom hours)
2) Classes of problems and resolution of cases (30 classroom hours)
3) Final assignment (60 hours, including the necessary tutorials)
4) Study (30 hours, including tutorials)

4.3. Syllabus

The course will address the following topics:

1) General concepts of modelling and simulation of dynamic systems.
2) Simulation of discrete event systems. With particular emphasis on automated production systems and logistics. Using JaamSim.
3) Simulation of continuous and hybrid systems. With particular emphasis on automated technical systems. Using (Open) Modelica.

4.4. Course planning and calendar

Lectures and problem classes and practice sessions are held according to schedules set by the center (available on their website). Other activities will be planned depending on the number of students and will be announced well in advance. It will be available on http://moodle.unizar.es 


Curso Académico: 2021/22

29842 - Simulación de sistemas dinámicos


Información del Plan Docente

Año académico:
2021/22
Asignatura:
29842 - Simulación de sistemas dinámicos
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
326 - Escuela Universitaria Politécnica de Teruel
Titulación:
440 - Graduado en Ingeniería Electrónica y Automática
444 - Graduado en Ingeniería Electrónica y Automática
Créditos:
6.0
Curso:
4
Periodo de impartición:
440-Primer semestre o Segundo semestre
107-Primer semestre o Segundo semestre
444-Primer semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

  • Profundizar en las herramientas de modelado y simulación para el análisis y diseño de sistemas.
  • Comprender, verificar y explotar los resultados obtenidos mediante simulación.
  • Conocer los fundamentos en que se basa la simulación.

Estos objetivos forman parte del objetivo 9 para el desarrollo sostenible (ODS), sobe industria, innovación e infraestructuras, particularmente su meta 9.4: modernizar la infraestructura y reconvertir las industrias para que sean sostenibles, utilizando los recursos con mayor eficacia.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

Las herramientas de modelado y simulación se utilizan extensivamente en la ingeniería, y en particular se han empleado en numerosas asignaturas en esta titulación.

Esta asignatura permite comprender los fundamentos de la simulación que se han utilizado en el resto de las asignaturas. Al ser una asignatura optativa de cuarto curso, ofrece al estudiante una perspectiva global de los entornos de simulación utilizados durante el grado así como un refuerzo de los conocimientos de modelado, análisis y diseño de sistemas adquiridos en otras asignaturas de la titulación.

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

(Se requieren conocimientos de Sistemas Automáticos y Programación.)

Se recomienda esta asignatura a los estudiantes interesados en el modelado y simulación de sistemas dinámicos. Estos temas son fundamentales y transversales en la formación de cualquier ingeniero y más para los especialistas en automatización, pues la simulación es siempre una parte esencial de sus proyectos. Se ofrece una perspectiva global de los entornos de simulación utilizados durante el grado así como refuerzo de los conocimientos de modelado, análisis y diseño de sistemas adquiridos en otras asignaturas de la titulación.

2. Competencias y resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

Competencias básicas/generales:

Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.

Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.

Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.

Competencias específicas:

Conocimiento y capacidad para el modelado y simulación de sistemas.

Competencias transversales:

Capacidad para combinar los conocimientos básicos y los especializados de Ingeniería para generar propuestas innovadoras y competitivas en la actividad profesional
Capacidad para resolver problemas y tomar decisiones con iniciativa, creatividad y razonamiento crítico
Capacidad para usar las técnicas, habilidades y herramientas de la Ingeniería necesarias para la práctica de la misma.
Capacidad para aprender de forma continuada y desarrollar estrategias de aprendizaje autónomo.

2.2. Resultados de aprendizaje

Sabe modelar y simular sistemas técnicos dinámicos para analizar sus prestaciones y diseñar/probar su control automático.

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

Hoy en día, debido a su versatilidad y reducido coste económico, el modelado y simulación por computador es la principal herramienta para asistir en el diseño de sistemas complejos (en particular sistemas técnicos automatizados), así como para la mejor comprensión de sistemas existentes, en tareas de entrenamiento y análisis.

En cualquier proyecto, el análisis y la verificación a través de la simulación permiten llevar a cabo un desarrollo más seguro, rápido y eficiente, así como una mejor selección y comparación de distintas alternativas, antes de pasar a la implementación de prototipos o del sistema real, y realizar pruebas.

En resumen, los conocimientos de simulación son fundamentales y transversales en la formación de cualquier ingeniero.

3. Evaluación

3.1. Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba

La evaluación de esta asignatura es global

Se realizará un trabajo en equipo (dos o, excepcionalmente, una persona) que se presentará al final del curso, en la convocatoria oficial, y que se requiere aprobar para superar la asignatura. Se promoverá la iniciativa para proponer un proyecto de trabajo en función de los intereses específicos.

Durante el curso se valorará la preparación previa y el desempeño durante las sesiones de trabajo práctico, la calidad de los resultados obtenidos, y la comprensión demostrada de los conceptos y métodos. Aunque la evaluación final se centrará en la presentación del trabajo práctico, podrá incluir evaluación específica de otros contenidos trabajados en el curso, especialmente en el caso de alumnos a quienes no se les haya podido valorar suficientemente durante el curso.

4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1. Presentación metodológica general

El proceso de enseñanza-aprendizaje se llevará a cabo a través de: clases magistrales (exposición de contenidos), clases de problemas y casos (ejemplos y casos prácticos con participación activa de los estudiantes, y trabajo práctico autónomo de los estudiantes, con herramientas de simulación profesionales, tutelados por los profesores) y la realización de un trabajo final (por ejemplo: (1) modelar y simular un sistema dinámico de cierta complejidad, recabando la información requerida, diseñando y realizando experimentos, y proponiendo mejoras - el sistema podrá ser propuesto por los estudiantes en función de sus intereses específicos, con el visto bueno del profesor, y podrá partirse de cero o (2) ampliar/mejorar un caso previamente desarrollado; o (3) analizar/comparar o desarrollar partes de herramientas de modelado y simulación profesionales).

4.2. Actividades de aprendizaje

1) Clase magistral (30 horas)

2) Clases de problemas y resolución de casos (30 horas)

3) Trabajo teórico-práctico (60 horas, incluidas las tutorías necesarias durante el desarrollo)

4) Estudio (30 horas, incluidas tutorías)

 

4.3. Programa

  1. Conceptos generales sobre modelado y simulación de sistemas dinámicos.

  2. Simulación de sistemas de eventos discretos. Con especial hincapié en sistemas industirales: producción automatizada, logística y transporte. Usando JaamSim.

  3. Simulación de sistemas continuos e híbridos. Con especial hincapié en sistemas técnicos automáticos. Usando (Open)Modelica.

4.4. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave

Las clases magistrales se imparten según horario establecido por el centro, y publicado en su web. La relación y fecha de las diversas actividades y tutorías, junto con todo tipo de información y documentación sobre la asignatura, se publicará en http://moodle.unizar.es/

A título orientativo:

- Cada semana hay programadas dos sesiones de dos horas de clase, cuyo contenido (clase magistral o de problemas y casos) se anunciará con antelación.

- Se realizará un trabajo final que se presentará el día de la convocatoria oficial fijado por el centro y publicado en su web.