FAKULTETA ZA ELEKTROTEHNIKO, RAČUNALNIŠTVO IN INFORMATIKO


Učna enota
 NUMERIČNE METODE V ELEKTROTEHNIKI 
https://aips.um.si/PredmetiBP5/UcnaEnotaInfo.asp?Zavod=15&Jezik=&Leto=2019&Nacin=&Predmet=15M068

Šifra učne enote    15M068 2019

Nivo Študijkski program ali njegov del Letnik Semester
2 BM13 MOČNOSTNA ELEKTROTEHNIKA 2 Zimski

ECTS točke 6

Ure - Predavanja 30
Ure - Seminarji 15
Ure - Računalniške vaje 30
Ure - Samostojno delo študenta 105

Nosilci
red. prof. dr. TRLEP MLADEN

Jeziki predavanj slovenski
Jeziki vaj slovenski

Pogoji za vključitev v delo oz. za opravljanje študijskih obveznosti
Priporočljivo znanje matematike, elektrotehnike in programiranja. 
Vsebina
• Uvod: predstavitev elektrotehniških problemov s poudarkom na matematičnem zapisu problema (električna vezja, prehodni pojavi, elektromagnetno polje, optimizacija naprav) in numeričnem reševanja teh problemov ter programska orodja. • Reševanje električnih vezij: sistemi linearnih enačb, direktne metode (Gaussova, Choleskega), iteracijske metode (Jacobijeva, Seidlova, SOR, metoda konjugiranih gradientov). • Reševanje nelinearnih problemov: nelinearne enačbe, iterativne metode (sekantna, tangentna). Sistemi nelinearnih enačb, Newton-Raphsonova metoda. • Obdelava in procesiranje merjenih vrednosti: interpolacija (Lagrangeova, Newtonova, Hermiteova, zlepki), aproksimacija (metoda najmanjših kvadratov, ortogonalnih polinomov), numerično odvajanje (ulomljene končne diference, Richardsonova ekstrapolacija), numerično integriranje (Newton-Cotesove integracijske formule, Gaussova kvadraturna formula, Rombergova formula, večkratni integrali). • Numerično reševanje prehodnih pojavov: navadne diferencialne enačbe, enokoračne (Eulerjeva, Runge-Kutta) metode, večkoračne (Adams-Bashfort, prediktor-korektor) metode, sistemi diferencialnih enačb. • Numerično reševanje elektromagnetnega polja: parcialne diferencialne enačbe, metoda končnih in metoda robnih elementov za Laplaceovo,Poissonova in Helmholtzovo enačbo. • Optimiranje elektromagnetnih naprav: pregled osnovnih metod z in brez omejitev, metode direktnega iskanja, gradientne metode, evolucijska strategija in genetski algoritem.  
Temeljni literatura in viri
• M. Trlep: Numerične metode v elektrotehniki – zbrano gradivo, Univerza v Mariboru, Fakulteta za elektrotehniko, računalništvo in informatiko, Maribor, 2017. • Steve C. Chapra, R. P. Canale: Numerical Methods for Engineers, McGraw-Hill, Science/Engineering, New York, 2015. • Steve C. Chapra, Applied Numerical Methods with MATLAB for Engineering and Science, McGraw-Hill Science/Engineering/Math, New York, 2015. • B. Orel: Osnove numerične matematike, Fakulteta za elektrotehniko, UL, Ljubljana, 2005. 
Cilji
Cilj tega predmeta je, da bodo študentje razumeli numerične pristope pri reševanju elektrotehniških problemov in pridobili znanje o osnovnih numeričnih metodah in matematičnih programskih orodjih. 
Predvideni študijski rezultati - znanje in razumevanje
Po zaključku tega predmeta bo študent sposoben • opisati in interpretirati različne numerične metode, • izbrati in uporabiti numerične pristope pri reševanju različnih elektrotehniških problemov, • uporabiti matematično programsko orodje za numerično reševanje problemov, • analizirati in ovrednotiti numerične rezultate ter sestaviti računalniške algoritme za različne numerične metode.  
Predvideni študijski rezultati - Prenesljive/ključne spretnosti in drugi atributi
• Spretnosti komuniciranja: ustni izpit, pisno izražanje pri pisnem izpitu. • Uporaba informacijske tehnologije: uporaba matematičnih programskih orodij. • Spretnosti računanja: izvajanje osnovnih iteracijskih algoritmov. • Reševanje problemov: numerično reševanje različnih elektrotehničnih problemov. • Delo v skupini: skupinsko reševanje nekaterih zahtevnejših domačih nalog.  
Metode poučevanja in učenja
• predavanja, • seminar, • seminarske vaje, • računalniške vaje. 

Načini ocenjevanja Delež (%)
Računalniške vaje 10  
2 testa 90  
Opombe
Testa se lahko nadomestita s pisnim izpitom (40 %) in ustnim izpitom (50 %). 
[EOP]