Modul pro modelování dynamických systémů

Martin KADLEC

Bachelor's thesis

Module of dynamic systems modelling

Abstract:

Bakalářská práce se zabývá možnostmi modelování dynamických systémů s využitím vysokoúrovňového programovacího jazyka Python. Cílem práce je pomocí tohoto jazyka vytvořit balíček, který umožní modelovat lineární časově invariantní systémy (tzv. LTI systémy). Práce obsahuje základy teorie dynamických systémů. Teorie dynamických systémů zahrnuje možnosti popisu LTI systémů pomocí diferenciálních rovnic a také pomocí přenosu. Dále jsou zde uvedeny základní druhy vazeb mezi LTI systémy. V rámci práce byl také vytvořen přehled open source nástrojů pro modelování dynamických systémů. Na těchto základech byl vytvořen balíček DynSyPy, který obsahuje třídy a metody, pomocí nichž je schopen vytvářet systémy (LTI systémy a základní zdroje). Tyto systémy je schopen simulovat v časové i frekvenční oblasti. Funkčnost balíčku DynSyPy byla ověřena na testovacích příkladech stejnosměrného motoru s permanentními magnety a na sériovém RLC obvodu.

Abstract:

The bachelor thesis deals with the possibilities of modelling dynamic systems using the high-level programming language of Python. The aim of the thesis is to use this language in order to create a package that allows modelling linear time invariant systems (so-called LTI systems). The thesis contains the basics of dynamical systems theory. The theory of dynamic systems includes the possibility of describing LTI systems by means of differential equations and by means of transference. The basic types of couplings between LTI systems are also presented. The thesis includes an overview of open source tools for modelling dynamical systems as well. The DynSyPy package has been developed on the mentioned basis and contains classes and methods that can be used to create systems (LTI systems and primary sources). It is able to simulate those systems in both time and frequency domains. The functionality of the DynSyPy package has been verified on test examples of a permanent magnet DC motor and a series RLC circuit.

Keywords

DynSyPy, LTI systém, simulace, numerická integrace

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 7. 6. 2021

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: Doc. Ing. David Pánek, Ph.D.

University of West Bohemia

Faculty of Electrical Engineering

Bachelor programme / field:
Applied electrical engineering / Applied electrical engineering