Modelação e Simulação

Objetivos

Após frequentar com sucesso esta unidade curricular, os alunos deverão ser capazes de escrever as equações do modelo de sistemas quer resultem da interação entre subsistemas de diversos tipos (mecânicos, elétricos, químicos, biológicos, eletrónicos, de comunicação, computacionais ou outros) e de as validar, analisar, e simular usando ferramentas computacionais adequadas

Programa

Introdução à modelação e simulação.
I. Sistemas guiados pelo tempo. Modelos de sistemas económicos, físicos, eletromecânicos, eletrónicos, de energia, biologia celular, dinâmica de populações, etc. Sistemas de parâmetros distribuídos. Estimação de parâmetros. Equações diferenciais e às diferenças. Modelos dinâmicos de estado lineares e não lineares. Linearização. Pontos de equilíbrio e estabilidade. Traçado de soluções.
II. Ferramentas de simulação. Solução numérica de sistemas de equações e de equações diferenciais ordinárias e às derivadas parciais. Métodos de Euler e Runge-Kutta. Métodos de passo fixo e passo variável. Linguagens e ambientes computacionais.
III. Sistemas de eventos discretos. Autómatos. Cadeias de Markov. Filas de espera. Método de Monte Carlo. Exs: sistemas de manufatura, redes de computadores, comunicações.
IV. Introdução aos sistemas híbridos. Modelação e simulação baseadas em agentes. Exs: Sistemas biológicos ,veículos autónomos, tráfego aéreo

Métodos de ensino

50% de avaliação continua/50% de avaliação não continua

Bibliografia

1.Introduction to Discrete Event Systems, The Kluwer International Serie, Cassandras, C.G., Lafortune, 1999, Academic Publishers
2. Modeling and Simulation for Automatic Control, O. Egeland and J.T Gravdahl, , 2002, Marine Cybernetics