0x010088F6312065A70A44B630A6848498EAD80093CFEAFE161DC94D83C7C5C9A5A748B8

NTNU:TIA:REST

Institutt for marin teknikk

Department of Marine Technology

Ingen hjelpemidler tillatt.

Engelsk

Mer om vurdering

Ved gjentak må alle vurderinger i emnet gjentas

Anbefalte forkunnskaper

Emnet bygger på kunnskaper tilsvarende emne TMR4275 Modellering, simulering og analyse av dynamiske system og TTK4105 Reguleringsteknikk.

Faglig innhold

Emnet behandler videregående modellering av maskinerisystemer og gir en videreføring i formulering av tilstandsrommodeller ved bruk av båndgrafer. Følgende hovedemner omhandles: Multiport generalisering av grunnleggende elementer. Modellformulering av termofluidsystemer, med eksempler fra hydrauliske system, dampkjeler, dieselmotorer, gassturbiner, stempel-kompressorer og varmevekslere. Formulering av båndgrafmodeller for kontinuerlige system med eksempler fra hydrauliske og strukturelle systemer. Formulering av modeller av elektriske komponenter og systemer vha båndgrafer. Praktisk anvendelse av datamaskin for systemsimulering.

Kursmateriell

Karnopp D., Margolis, D. L., Rosenberg R. C., "System Dynamics - Modeling, Simulation and Control of Mechatronic Systems" 5th Ed., John Wiley &amp; Sons Inc. Artikler og notater.

Læringsutbytte

Etter gjennomført og bestått emne skal kandidaten ha: Kunnskaper: - kunnskaper i forskningsfronten innen utvalgte emner innen matematisk modellering av fysiske systemer ved hjelp av energibaserte modelleringsmetoder og kunne utvikle avanserte modeller innenfor både etablerte og nye områder. - ha utdypende forståelse for grunnlaget i energibaserte modelleringsmetoder - ha inngående kjennskap til bakgrunnen for bånd-graf metoden særlig og bruken av denne for formulering av avanserte matematiske modeller i mekaniske, hydrauliske, elektriske og termofluide systemer. - kjenne til anvendelsen av bånd-graf metoden for formulering av kontinuerlige systemer - kjenne til typiske modeller utviklet vha bånd-graf metoden for analyser av maskinerisystemer generelt Ferdigheter: - kunne benytte energibaserte modelleringsmetoder og båndgraf metoden spesielt til utvikling og strukturering av matematiske metoder for simulering og analyse av dynamiske systemer. - kunne vurdere ulike softwarepakkers egnethet til støtte i modelleringsprosessen og for løsning av simuleringsoppgaver og analyse av resultater. - kunne anvende ulike databaserte hjelpemidler for effektiv utvikling, implemeterin, feilsøking og analyse av matematiske modeller. - kunne tilegne seg ny kunnskap gjennom litteraturstudier og vurdering av vitenskapelig artikler innen området. - kunne utføre fagfellevurderinger innen forskningsområdet Generell kompetanse: - ha etablert et modent of reflektert syn på verdien av og bruken av matematisk modellering som hjelpemiddel til problemløsning og systemanalyse. - kunne kritisk vurdere den kunnskap som finnes i forskningsartikler samt vurdere hvor forskningsfronten innen emnets tema befinner seg.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, øvinger, dataøvinger og prosjekter. For å få bestått i emnet kreves det en score på minimum 70 prosent (70 av 100 poeng). Prosjektet kan dokumenteres i form av en vitenskapelig artikkel eller konferanse publikasjon.

Modellering og analyse av maskinerisystemer

Teknologiske fag

Ingeniørvitenskap - doktorgrad (ph.d.)

Web/Lists(guid'8b698a2d-6ad0-4f7d-b3be-219cc1979f02')/Items(22870)/FieldValuesAsText

Emnet er en videreføring av master-emnet TMR4275 og krever generelt god bakgrunn i dette emnet. Ved denne gjennomfføngen av emnet var et flertall av studenter uten slik bakgrunn slik at det måtte gis et "krash"-kurs forut for oppstart av hoveddelen i dette emnet, dette gjorde nok at flere slet utover semesteret med basis forståelse, Gjennomføringen av undervisningen har derfor også blitt utvidet utover sommeren og nå tidlig høst. Undervisningen i ement er bygget opp rundt en teoridel med utvalgt litteratur fra bøker og vitenskapelige artikler, samt øvinger for å lede arbeidet mot sentrale utfordringer i temaet. Emnet inneholder også et større prosjektarbeid hvor rapporteringsformatet er et konferansepaper eller tilsvarende. Ved eksamen høres studentene i både teoridel (muntlig) og gir en presentasjon 10-15 min av prosjektet sitt. Prosjekttemaet for hver student legges tett opp mot PhD-prosjektene for hver av studentene.Emnet er utfordrende og noe manglende bakgrunn gjør at mange sliter vel mye - tett veiledning av faglærer (også delvis i forståelse med studentens hovedveileder i PhD-prosjektet) gjør at studentene hever utbytte av emnet og også leverer nærmere til hensikten, i.e. LUB-en i emnet. Eksamen er gjennomført i sekvenser (en gruppe i september og en typisk i november først) og 50 % av studentene har strøket i første omgang - følges opp med hver enkelt. Årsak til stor strykprosent er hovedsakelig manglende bakgrunn, men også noe relatert til tilstrekkelig arbeid med relevante øvinger - dette kan bedres i ement.

Læringsutbytte har vært fast over lengre tid, men emnet har vært oppdatert med applikasjoner/prosjekter ved hver gjennomføring. Vurderingen er at læringsutbytte gjenspeiler dette og er oppdatert og relelevant således.Læringsutbytte er kommunisert til studentene ved oppstart av forelesningsserie og detaljer i dette henvist til gjennom de enklet aktivitetene/øvingene og veiledning i ement.Sammenhengen med TMR4275 (tidligere fag) er god, men mange mangler dette emnet og krav om "tilsvarende kunnskaper" er ikke tilstrekkelig for en god oppstart - krever "krash"-kurs.

Læringsaktivitetene har vært forelesninger, seminarer, øvinger og prosjektarbeid.Det er noe varierende innsats i emnet og verdien av å "arbeide mye med relevante" problemstillinger er ikke god nok forstått - bunner noe i at mange ikke har master-emnet TMR4275 forut for oppstart av emnet.Tilbakemelding fra studentene (etter eksamen) er veldig positiv, men igjen kunne det blitt bedre med et tettere samarbeid mellom studentene om viktig deler av pensum. Mye av dette ble også vanskeliggjort av at mye (nesten all) undervisning og veiledning ble digital. Dette klarte man ikke godt nok å korrigere for.

Mappe med 50% muntlig eksaminasjon av teoridel av ement og 50% prosjektarbeid dokumentert i paperformat (flere vil inngå i konferenas- eller artiler i studentenes PhD-prosjekt) med presentasjon fungerer godt og vurderes særdeles godt opp mot beskrevet læringsutbytte. Eksamen gjennomføres "når studenten er klar med sitt prosjektarbeid" og settes oftest 1/2 semester ut i neste periode slik at tidlig høst/mid høst er normalt - dette fungere meget bra. Emnet er 12.5 ECTS og således pga prosjektets størrelse og kobling til PhD-prosjekt nødvendig!

Alle trykte og skrevne

Emnet behandler videregående modellering av maskinerisystemer og gir en videreføring i formulering av tilstandsrommodeller ved bruk av båndgrafer. Følgende hovedemner omhandles:
Multiport generalisering av grunnleggende elementer. Modellformulering av termofluidsystemer, med eksempler fra hydrauliske system, dampkjeler, dieselmotorer, gassturbiner, stempel-kompressorer og varmevekslere. Formulering av båndgrafmodeller for kontinuerlige system  med eksempler fra hydrauliske og strukturelle
systemer. Formulering av modeller av elektriske komponenter og systemer vha båndgrafer. Praktisk anvendelse av datamaskin for systemsimulering.

Karnopp D., Margolis, D. L., Rosenberg R. C., "System Dynamics - Modeling, Simulation and Control of Mechatronic Systems" 5th Ed., John Wiley & Sons Inc.
Artikler og notater.

Forelesninger, øvinger, dataøvinger og prosjekter. For å få bestått i emnet kreves det en score på minimum 70 prosent (70 av 100 poeng). 

Etter gjennomført og bestått emne skal kandidaten ha: 

Kunnskaper:
- kunnskaper i forskningsfronten innen utvalgte emner innen matematisk modellering av fysiske systemer ved hjelp av energibaserte modelleringsmetoder og kunne utvikle avanserte modeller innenfor både etablerte og nye områder.
- ha utdypende forståelse for grunnlaget i energibaserte modelleringsmetoder
- ha inngående kjennskap til bakgrunnen for bånd-graf metoden særlig og bruken av denne for formulering av avanserte matematiske modeller i mekaniske, hydrauliske, elektriske og termofluide systemer. 
- kjenne til anvendelsen av bånd-graf metoden for formulering av kontinuerlige systemer
- kjenne til typiske modeller utviklet vha bånd-graf metoden for analyser av maskinerisystemer generelt

Ferdigheter:
- kunne benytte energibaserte modelleringsmetoder og båndgraf metoden spesielt til utvikling og strukturering av matematiske metoder for simulering og analyse av dynamiske systemer.
- kunne vurdere ulike softwarepakkers egnethet til støtte i modelleringsprosessen og for løsning av simuleringsoppgaver og analyse av resultater.
- kunne anvende ulike databaserte hjelpemidler for effektiv utvikling, implemeterin, feilsøking og analyse av matematiske modeller.
- kunne tilegne seg ny kunnskap gjennom litteraturstudier og vurdering av vitenskapelig artikler innen området.
- kunne utføre fagfellevurderinger innen forskningsområdet

Generell kompetanse:
- ha etablert et modent of reflektert syn på verdien av og bruken av matematisk modellering som hjelpemiddel til problemløsning og systemanalyse.
- kunne kritisk vurdere den kunnskap som finnes i forskningsartikler samt vurdere hvor forskningsfronten innen emnets tema befinner seg.

Energi- og prosessteknikk - doktorgrad (ph.d.)

Marin teknikk - doktorgrad (ph.d.)

Web/Lists(guid'8b698a2d-6ad0-4f7d-b3be-219cc1979f02')/Items(11798)/FieldValuesAsText

Modellering og analyse av maskinerisystemer - MR8405