ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Modelling and Simulation

1. ΓΕΝΙΚΑ

ΣΧΟΛΗ School of Engineering
ΤΜΗΜΑ Department of Industrial Engineering and Management
ΕΠΙΠΕΔΟ ΣΠΟΥΔΩΝ Undergraduate
ΚΩΔΙΚΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 81 ΕΞΑΜΗΝΟ ΣΠΟΥΔΩΝ 8th
ΤΙΤΛΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ Modelling and Simulation
ΑΥΤΟΤΕΛΕΙΣ ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ
σε περίπτωση που οι πιστωτικές μονάδες απονέμονται σε διακριτά μέρη του μαθήματος π.χ. Διαλέξεις, Εργαστηριακές Ασκήσεις κ.λπ. Αν οι πιστωτικές μονάδες απονέμονται ενιαία για το σύνολο του μαθήματος αναγράψτε τις εβδομαδιαίες ώρες διδασκαλίας και το σύνολο των πιστωτικών μονάδων.
ΕΒΔΟΜΑΔΙΑΙΕΣ ΩΡΕΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ ΠΙΣΤΩΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ
Theory 3 4
Exercises 1
Προσθέστε σειρές αν χρειαστεί. Η οργάνωση διδασκαλίας και οι διδακτικές μέθοδοι που χρησιμοποιούνται περιγράφονται αναλυτικά στο 4.    
ΤΥΠΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ
Γενικής Υποδομής (ΓΥ),Ειδικής Υποδομής (ΕΥ), Γενικών Γνώσεων (ΓΓΔ) και Επιστημονικής Περιοχής (ΔΔΤΝ, ΕΔ, ΕΥΣ, ΗΛ, ΠΑ) .
 Core
ΠΡΟΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ:  
ΓΛΩΣΣΑ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ και ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ:  Ελληνικά
ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΠΡΟΣΦΕΡΕΤΑΙ ΣΕ ΦΟΙΤΗΤΕΣ ERASMUS Ναι
ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΣΕΛΙΔΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ (URL) https://exams-sm.the.ihu.gr/enrol/index.php?id=247

2. ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Μαθησιακά Αποτελέσματα
Περιγράφονται τα μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματος οι συγκεκριμένες  γνώσεις, δεξιότητες και ικανότητες καταλλήλου επιπέδου που θα αποκτήσουν οι φοιτητές μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος.

The course focuses on modern trends and methods related to mathematical modeling and simulation of a variety of dynamic systems, which are found in practice in many different fields of application in industry and employ the production engineer. It covers the classical modelling theory in engineering curricula, where continuous time representations are used, and the basic modelling techniques of different types of dynamic systems (electrical, mechanical, thermal, hydraulic, etc.) with the fundamental principles (first principles), the methods of solving the corresponding linear or non-linear equations, and simulation methods with various numerical integration techniques on a digital computer. In addition, basic systems identification techniques based on experimental data after sampling are covered and parametric estimation of discrete time parameters with least squares techniques, with emphasis on the practical application of the computer recognition process in MATLAB / SIMULINK environment. Finally, simulation techniques for problems with a stochastic character (discrete events, random number generators, Monte Carlo) and
related result analysis techniques are examined, with emphasis on specialized systems of interest to the production engineer, from the point of view of business research. Consistent and successful attendance of the course has as expected result to make the student competent:
– to represent systems in the form of a mathematical model based on fundamental principles and make transformations from one form to another;
– to determine and calculate the time response as well as the stability of dynamic systems of different types, by solving the relevant equations and numerical integration in PC,
– to formulate appropriately and use simulation techniques in problems of a contemplative character as well as to have the ability to analyze results and design experiments and evaluate results from the point of view of business research.
– to implement all the above with appropriate programming and visualization in MATLAB / SIMULINK environment with the help of specialized toolboxes.

Γενικές Ικανότητες
Λαμβάνοντας υπόψη τις γενικές ικανότητες που πρέπει να έχει αποκτήσει ο πτυχιούχος (όπως αυτές αναγράφονται στο Παράρτημα Διπλώματος και παρατίθενται ακολούθως) σε ποια / ποιες από αυτές αποσκοπεί το μάθημα;.
Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών - Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις - Λήψη αποφάσεων - Αυτόνομη εργασία - Ομαδική εργασία - Εργασία σε διεθνές περιβάλλον - Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον - Παράγωγή νέων ερευνητικών ιδεών Σχεδιασμός και διαχείριση έργων - Σεβασμός στη διαφορετικότητα και στην πολυπολιτισμικότητα - Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον - Επίδειξη κοινωνικής, επαγγελματικής και ηθικής υπευθυνότητας και ευαισθησίας σε θέματα φύλου - Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής - Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης

Research, analysis and synthesis of data and information using corresponding technologies, decision making, adaptation to new situations, Promoting free, creative and inductive thinking, independent work, Teamwork.

3. ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

1 – System Modelling
1.1 Description of dynamic systems (inputs, outputs, disturbances)
1.2 Extraction of a mathematical model from basic principles
(electrical, mechanical, electromechanical, thermal, hydraulic)
1.3 Frequency response models
1.4 Linear and non-linear state space models
1.5 Linearization techniques of nonlinear systems
2 – System identification
2.1 Introduction to least squares methods
2.2 Model fitting to Input-Output Data
2.3 Parameter estimation of parametric models
2.4 Selection of input signals (steps, PRBS, white noise)
2.5 Representative Examples and Solutions with MATLAB
3 – Simulation
3.1 Simulation models
3.2 Types of simulation
3.3 Continuous-time modeling
3.4 Simulation through equations and block diagrams
3.5 Development of discrete-time models
3.6 Development of simulation programs
3.7 MATLAB / SIMULINK simulation models
3.8 Sampling methods
3.9 Random Number Generators
3.10 Monte Carlo method
3.11 Analysis of results
3.12 Simulation of specialized systems (inventory, production and
queues)
Exercises and applications in MATLAB.

4. ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ και ΜΑΘΗΣΙΑΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ - ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ

ΤΡΟΠΟΣ ΠΑΡΑΔΟΣΗΣ
Πρόσωπο με πρόσωπο, Εξ αποστάσεως εκπαίδευση κ.λπ.

Lectures, Exercises, Online guidance, Projected Presentations, E-mail communication, Online Synchronous and Asynchronous Teaching Platform (Moodle).

ΧΡΗΣΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ
Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία, στην Εργαστηριακή Εκπαίδευση, στην Επικοινωνία με τους φοιτητές
ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ
Περιγράφονται αναλυτικά ο τρόπος και μέθοδοι διδασκαλίας. Διαλέξεις, Σεμινάρια, Εργαστηριακή Άσκηση, Άσκηση Πεδίου, Μελέτη & ανάλυση βιβλιογραφίας, Φροντιστήριο, Πρακτική (Τοποθέτηση), Κλινική Άσκηση, Καλλιτεχνικό Εργαστήριο, Διαδραστική διδασκαλία, Εκπαιδευτικές επισκέψεις, Εκπόνηση μελέτης (project), Συγγραφή εργασίας / εργασιών, Καλλιτεχνική δημιουργία, κ.λπ. Αναγράφονται οι ώρες μελέτης του φοιτητή για κάθε μαθησιακή δραστηριότητα καθώς και οι ώρες μη καθοδηγούμενης μελέτης ώστε ο συνολικός φόρτος εργασίας σε επίπεδο εξαμήνου να αντιστοιχεί στα standards του ECTS
ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΦΟΙΤΗΤΩΝ
Περιγραφή της διαδικασίας αξιολόγησης Γλώσσα Αξιολόγησης, Μέθοδοι αξιολόγησης, Διαμορφωτική ή Συμπερασματική, Δοκιμασία Πολλαπλής Επιλογής, Ερωτήσεις Σύντομης Απάντησης, Ερωτήσεις Ανάπτυξης Δοκιμίων, Επίλυση Προβλημάτων, Γραπτή Εργασία, Έκθεση / Αναφορά, Προφορική Εξέταση, Δημόσια Παρουσίαση, Εργαστηριακή Εργασία, Κλινική Εξέταση Ασθενούς, Καλλιτεχνική Ερμηνεία, Άλλη / Άλλες. Αναφέρονται ρητά προσδιορισμένα κριτήρια αξιολόγησης και εάν και που είναι προσβάσιμα από τους φοιτητές.

Assessment Language: English / Greek
The final grade of the course is formed by 80% by the grade of the theoretical part, and 20% by the grade of project work.
The grade of the theoretical part is based on a written final examination.
The written final examination of the theoretical part may include:
Solving problems of application of the acquired knowledge, Short answer questions etc.

5. ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

Συγγράμματα

1. Principles of Modeling and Simulation, a multidisciplinary approach, Eds. Sokolowski, Banks, Wiley, 2009
2. Μοdeling and Simulation Fundamentals, Theoretical Underpinnings and Practical Domains, Eds. Sokolowski, Banks, Wiley, 2010
3. Discrete-Event System Simulation, Fifth Edition Jerry Banks, John S.Carson, Barry L.Nelson, David M.Nicol, Prentice Hall, 2005