Simulation, Virtualization and Computing in Matlab

Baklanova Olga Evgenyevna

The instructor profile

Description: He studies the MatLab system of computer mathematics, basic systems of computer mathematics, techniques for producing simple calculations, plotting, function research, solving differential and integral equations, mathematical physics equations using a computer mathematics system, and programming computational processes.

Amount of credits: 6

Пререквизиты:

  • Computer modeling in Matlab

Course Workload:

Types of classes hours
Lectures 30
Practical works
Laboratory works 30
SAWTG (Student Autonomous Work under Teacher Guidance) 30
SAW (Student autonomous work) 90
Form of final control Exam
Final assessment method

Component: University component

Cycle: Profiling disciplines

Goal
  • For modeling, virtualization and calculations, the interactive MATLAB Simulink tool is used, which allows using graphical block diagrams to model complex dynamic systems and explore their performance.
Objective
  • familiarity with the MATLAB Simulink computer simulation system
Learning outcome: knowledge and understanding
  • mastering the basic techniques of computer modeling, virtualization and production of block calculations using the MATLAB Simulink system
Learning outcome: applying knowledge and understanding
  • development of skills in the use of computer technology in research and practical work
Learning outcome: formation of judgments
  • form a judgment about the reasonable choice of the method for solving the problem and the specific method of its algorithmic implementation, taking into account the results of their analysis in terms of computational complexity
Learning outcome: communicative abilities
  • generate new ideas and demonstrate independent research skills to substantiate the principles of model building used.
Learning outcome: learning skills or learning abilities
  • development of the ability to acquire new and professional knowledge using modern educational and information technologies
Teaching methods

When conducting training sessions, the use of the following educational technologies is envisaged: - Information and communication technology; - Technology for the development of critical thinking; - Design technology; - Technology of integrated learning; - Technologies of level differentiation; - Group technologies; - Traditional technologies (lectures, laboratory classes)

Assessment of the student's knowledge

Teacher oversees various tasks related to ongoing assessment and determines students' current performance twice during each academic period. Ratings 1 and 2 are formulated based on the outcomes of this ongoing assessment. The student's learning achievements are assessed using a 100-point scale, and the final grades P1 and P2 are calculated as the average of their ongoing performance evaluations. The teacher evaluates the student's work throughout the academic period in alignment with the assignment submission schedule for the discipline. The assessment system may incorporate a mix of written and oral, group and individual formats.

Period Type of task Total
1  rating Lab 1 0-100
Lab 2
Lab 3
Lab 4
2  rating Lab 5 0-100
Lab 6
Lab 7
Lab 8
Total control Exam 0-100
The evaluating policy of learning outcomes by work type
Type of task 90-100 70-89 50-69 0-49
Excellent Good Satisfactory Unsatisfactory
Собеседование по контрольным вопросам демонстрирует системные теоретические знания, владеет терминологией, логично и последовательно объясняет сущность явлений и процессов, делает аргументированные выводы и обобщения, приводит примеры, показывает свободное владение монологической речью и способность быстро реагировать на уточняющие вопросы демонстрирует прочные теоретические знания, владеет терминологией, логично и последовательно объясняет сущность, явлений и процессов, делает аргументированные выводы и обобщения, приводит примеры, показывает свободное владение монологической речью, но при этом делает несущественные ошибки, которые исправляет самостоятельно или при незначительной коррекции преподавателем демонстрирует неглубокие теоретические знания, проявляет слабо сформированные навыки анализа явлений и процессов, недостаточное умение делать аргументированные выводы и приводить примеры, показывает недостаточно свободное владение монологической речью, терминологией, логичностью и последовательностью изложения, делает ошибки которые может исправить только при коррекции преподавателем. демонстрирует незнание теоретических основ предмета, несформированные навыки анализа явлений и процессов, не умеет делать аргументированные выводы и приводить примеры, показывает слабое владение монологической речью, не владеет терминологией, проявляет отсутствие логичности и последовательности изложения, делает ошибки, которые не может исправить даже при коррекции преподавателем, отказывается отвечать на занятии
Работа на практических занятиях Работа на практических занятиях выполнил требования к оценке «5», но допущены 2-3 недочета. Ответ обучающегося на вопросы удовлетворяет основным требованиям к ответу на 5, но дан без применения знаний в новой ситуации, без использования связей с ранее изученным материалом и материалом, усвоенным при изучении других дисциплин; допущены одна ошибка или не более двух недочетов, обучающийся может их исправить самостоятельно или с небольшой помощью преподавателя. выполнил работу не полностью, но не менее 50% объема практической работы, что позволяет получить правильные результаты и выводы; в ходе проведения работы были допущены ошибки. При ответе на вопросы обучающийся правильно понимает сущность вопроса, но в ответе имеются отдельные проблемы в усвоении вопросов курса, не препятствующие дальнейшему усвоению программного материала; допущено не более одной грубой ошибки и двух недочетов. выполнил работу не полностью или объем выполненной части работ не позволяет сделать правильных выводов. При ответе на вопросы демонстрирует не владение основными знаниями и умениями в соответствии с требованиями программы; допущены больше ошибок и недочетов, чем необходимо для оценки 3 или не может ответить ни на один из поставленных вопросов.
Evaluation form

The student's final grade in the course is calculated on a 100 point grading scale, it includes:

  • 40% of the examination result;
  • 60% of current control result.

The final grade is calculated by the formula:

FG = 0,6 MT1+MT2 +0,4E
2

 

Where Midterm 1, Midterm 2are digital equivalents of the grades of Midterm 1 and 2;

E is a digital equivalent of the exam grade.

Final alphabetical grade and its equivalent in points:

The letter grading system for students' academic achievements, corresponding to the numerical equivalent on a four-point scale:

Alphabetical grade Numerical value Points (%) Traditional grade
A 4.0 95-100 Excellent
A- 3.67 90-94
B+ 3.33 85-89 Good
B 3.0 80-84
B- 2.67 75-79
C+ 2.33 70-74
C 2.0 65-69 Satisfactory
C- 1.67 60-64
D+ 1.33 55-59
D 1.0 50-54
FX 0.5 25-49 Unsatisfactory
F 0 0-24
Topics of lectures
  • Simulink as a subsystem of MATLAB
  • Technology for creating the S-model of the system
  • System modeling technology
  • Signals
  • Sources block group
  • Signal analysis tools
  • Mathematical transformations
  • Operations with matrices and vectors
  • The main characteristics of the matrix
Key reading
  • Солонина А. И. Цифровая обработка сигналов. Моделирование в Simulink. — СПб.: БХВ-Петербург, 2019. — 432 с.: ил.
  • S. T. Karris/ Signals and Systems mith MATLAB Computing and Simulink Modeling. — Orhard Publications, 2017.
  • Солонина А. И., Арбузов С. М. Цифровая обработка сигналов. Моделирование в MATLAB. — СПб.: БХВ-Петербург, 2008.
  • Черных И. В. Simulink: среда создания инженерных приложений. — М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2014
Further reading
  • Дьяконов В. П. MATLAB и SIMULINK для радиоинженеров. — М.: ДМК Пресс, 2011.
  • Дэбни Дж., Харман Т. Simulink. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013.
  • Черных И. В. Моделирование электротехнических устройств в MATLAB, SimPowerSystems и Simulink. — СПб.: Питер, 2018