Forum Akademickie 2025

Wykorzystanie środowiska MATLAB/Simulink w projektowaniu systemów rakietowych

Szymon Elert, WITU

Środowisko MATLAB w badaniach zmań klimatu Ziemi

Krzysztof Markowicz, Uniwersytet Warszawski

MATLAB w zastosowaniu do analizy danych z systemów ważących pojazdy w ruchu

Piotr Burnos, AGH

Zarządzanie pracą sieci energetycznej z wykorzystaniem metod magazynowania energii (BESS) oraz sztucznej inteligencji (AI)

Bartłomiej Mroczek,  Politechnika Lubelska

Modelowanie jednowymiarowego modelu katalizatora TWC w MATLAB/Simulink

Damian Kurzydym, Akademia Nauk Stosowanych w Raciborzu

MATLAB jako narzędzie wspomagające proces kształcenia zdalnego

Piotr Kuwałek, Politechnika Poznańska

Zastosowanie MATLABa w fizyce ciała stałego - wielowątkowe obliczenia w optospintronice

Michał Inglot, Politechnika Rzeszowska

SI w robotyce – gdzie jesteśmy i dokąd zmierzamy

Maciej Antonik, Edu4Industry

MATLAB - narzędzia wsparcia procesu dydaktycznego

Miłosz Augustyński, ONT

Aktywni studenci, inspirujący prowadzący – jak rozbudzić zaangażowanie na zajęciach z MATLABa i Simulinka?

Jakub Możaryn, Politechnika Warszawska

Od modelu do FPGA - generacja IP Core z użyciem Simulink i HDL Coder

Arkadiusz Nerć, Politechnika Morska w Szczecinie

Wykorzystanie środowiska Matlab/ SIMULINK w projektowaniu systemów rakietowych

Szymon Elert, WITU

Prezentacja obejmuje zagadnienie rozwoju i implementacji oprogramowania w środowisku MATLAB&SIMULINK w Wojskowym Instytucie Technicznego Uzbrojenia. Centrum Techniki Rakietowej, jako jedna z jego komórek, zajmuje się opracowywaniem technologii rakietowych. Projekty prowadzone są kompleksowo od założeń, poprzez konstrukcję i obliczenia numeryczne, aż po elektronikę i zespoły sterowania. W procesie wytwarzania oprogramowania  opracowywany jest model symulacyjny rakiety w programie SIMULINK, co pozwala przetestować różne scenariusze lotu. Na podstawie założeń konstrukcyjnych, w przygotowanych funkcjach MATLAB wyznaczane są współczynniki autopilota, które następnie trafiają na dedykowany hardware. Cały system testowany jest na trójosiowym stole obrotowym wraz z komputerem czasu rzeczywistego. Takie podejście pozwala na weryfikację poprawnej implementacji kodu na sprzęt, który następnie może być wykorzystany w docelowej rakiecie.

Środowisko MATLAB w badaniach zmań klimatu Ziemi

Krzysztof Markowicz, Uniwersytet Warszawski

W ramach prezentacji przedstawione zostaną proste modele klimatu Ziemi zaimplementowane w środowisku MATLAB. Posłużą one do analizy podstawowych wymuszeń radiacyjnych wynikających ze zmian zachodzących w atmosferze oraz odpowiedzi systemu klimatycznego na te zaburzenia. Zaprezentowane zostaną również metody weryfikacji tego typu modeli z wykorzystaniem danych historycznych oraz prognozowane scenariusze klimatyczne opracowane na podstawie najnowszego raportu IPCC.

MATLAB w zastosowaniu do analizy danych z systemów ważących pojazdy w ruchu

Piotr Burnos, AGH

Systemy Weigh-in-Motion, dzięki zamontowaniu czujników w drodze, umożliwiają ważenie pojazdów w ruchu. Systemy takie oprócz nacisków osi pojazdów, mierzą dziesiątki parametrów pojazdów, ruchu drogowego oraz parametrów środowiskowych. Badawczy system AGH dokonuje akwizycji setek zmiennych dla pojedynczego pojazdu. Do analizy zbiorów danych które zawierają miliony rekordów z okresu kilku lat, na AGH jest używany MATLAB. Dzięki temu narzędziu, wyznaczane są charakterystyki obrazujące zmianę właściwości systemów WIM w czasie. 

Zarządzanie pracą sieci energetycznej z wykorzystaniem metod magazynowania energii (BESS) oraz sztucznej inteligencji (AI)

Bartłomiej Mroczek,  Politechnika Lubelska

W dobie rosnących potrzeb związanych z efektywnym zarządzaniem energią elerktryczną, realizacja badań naukowych dotyczących zarządzania przepływami mocy w sieci niskiego napięcia staje się kluczowa. Prezentowane wystąpienie koncentruje się na innowacyjnych metodach wykorzystania magazynowania energii (BESS) oraz sztucznej inteligencji (AI), z wykorzystaniem środowiska MATLAB/Simulink do nowoczesnego zarządzania pracą sieci energetycznej przyszłości. 

W ramach prezentacji omówione zostanie zastosowanie regresyjnych sieci konwolucyjnych (CNNr) oraz regresyjnych modeli Machine Learning (MLr) w sterowaniu BESS i sterowaniu przekładnią transformatora SN/nN. Regresyjne sieci konwolucyjne, dzięki swojej zdolności do wykrywania ukrytych reguł, stanowią doskonałe narzędzie do modelowania dynamiki BESS. Z kolei regresyjne modele MLr, takie jak drzewa decyzyjne, umożliwiają efektywne wsparcie w  klasyfikacji i predykcji na podstawie dostępnych danych pomiarowych z głębi sieci elektroenergetycznej. 

Dodatkowo, podkreślić należy znaczenie integracji obu typów maszyn w jednym środowisku MATLAB/Simulink, co pozwala na synergiczne wykorzystanie ich zalet. Dzięki takiemu podejściu możliwe jest nie tylko zwiększenie dokładności prognoz, ale także optymalizacja strategii zarządzania energią w sieciach niskiego napięcia. 

Przedstawione badania mają na celu nie tylko rozwój teoretyczny, ale również znajdują zastosowanie w rzeczywistych scenariuszach operacyjnych.

Modelowanie jednowymiarowego modelu katalizatora TWC w MATLAB/Simulink.

Damian Kurzydym, Akademia Nauk Stosowanych w Raciborzu

Opracowano jednowymiarowy model katalizatora trójfunkcyjnego (TWC) w środowisku MATLAB/Simulink, obejmujący moduł spadku ciśnienia przez monolit i blok dla reakcji CO/HC/NOx. Model zwalidowano względem referencyjnego rozwiązania w GT-SUITE, uzyskując zgodność poziomów i trendów. Parametry kinetyczne dostrojono i zweryfikowano na podstawie testów emisyjnych w cyklu NEDC. Model odtwarza spadek ciśnienia, przebiegi chwilowe oraz skumulowane emisje przed i za katalizatorem. Osiągnięto satysfakcjonującą zgodność przewidywanej redukcji z pomiarami NEDC, co potwierdza przydatność modelu do oceny skuteczności i kalibracji TWC w warunkach testowych. Zaproponowane rozwiązanie jest obliczeniowo lekkie i gotowe do rozszerzeń na inne cykle jezdne, dodatkowe zjawiska fizyczne oraz układy oczyszczania spalin, takie jak filtr GPF.

MATLAB jako narzędzie wspomagające proces kształcenia zdalnego

Piotr Kuwałek, Politechnika Poznańska

W ramach prezentacji omówione zostaną kwestie potrzeby kształcenia zdalnego. Zaprezentowane zostanie przykładowe użycie narzędzi MATLAB do realizacji kształcenia zdalnego z metrologii oraz zagadnień związanych z przetwarzaniem sygnałów oraz z jakością energii elektrycznej na podstawie własnych doświadczeń. Prezentację zakończą konkluzję z realizowanego kształcenia zdalnego z wykorzystaniem narzędzi MathWorks.  

Zastosowanie MATLABa w fizyce ciała stałego - wielowątkowe obliczenia w optospintronice

Michał Inglot, Politechnika Rzeszowska

Praca koncentruje się na wykorzystaniu wielowątkowych obliczeń MATLAB do efektywnego modelowania zjawisk fizycznych zachodzących w monowarstwach antyferromagnetycznych (AFM). Przedstawimy możliwości szybkiego projektowania układów ze szczególnym uwzględnieniem manipulacji wektorem Néela (strefą Néela). Opracowane rozwiązania numeryczne mają na celu optymalizację projektowania układów nanoskopowych służących do efektywnej generacji polaryzacji spinowej (spinu) indukowanej falą elektromagnetyczną z zakresu promieniowania terahercowego.

SI w robotyce – gdzie jesteśmy i dokąd zmierzamy

Maciej Antonik, Edu4Industry

Ostatnich kilka lat to okres skokowego rozwoju wielu technologii. Dwie z nich – sztuczna inteligencja i robotyka, łączą się ze sobą otwierając nowe możliwości, które jeszcze kilka lat temu były niewyobrażalne. W trakcie prezentacji opowiemy o tym, jak narzędzia Mathworks mogą pomóc w rozwijaniu skomplikowanych systemów robotycznych.

MATLAB - narzędzia wsparcia procesu dydaktycznego

Miłosz Augustyński, ONT

 W trakcie prezentacji zaprezentowane zostaną różnorodne narzędzia powiązane z oprogramowaniem MATLAB, które mogą wspierać dydaktyków w procesie nauczania. Omówione zostaną zarówno rozwiązania umożliwiające rozszerzenie funkcjonalności samego środowiska MATLAB, jak i te pozwalające na integrację z urządzeniami zewnętrznymi. Szczególna uwaga zostanie poświęcona narzędziom takim jak MATLAB Mobile oraz MATLAB Support Package for Arduino

Aktywni studenci, inspirujący prowadzący – jak rozbudzić zaangażowanie na zajęciach z MATLABa i Simulinka?

Jakub Możaryn, Politechnika Warszawska

• Praktyczne metody oraz przykłady motywowania studentów do pracy z MATLABem i Simulinkiem.
• Pytania, które warto sobie zadać przed rozpoczęciem zajęć oraz w trakcie ich prowadzenia.
• Krótkie studium przypadków i refleksje z własnych doświadczeń.
• Propozycje nowoczesnych form realizowania projektów, pokazów, mini-projektów pozwalających przełamać rutynę i pobudzić zainteresowanie tematem.
• Jak wykorzystać zasoby firmy MathWorks do atrakcyjnego rozpoczęcia zajęć.

Od modelu do FPGA - generacja IP Core

Arkadiusz Nerć, Politechnika Morska w Szczecinie

Projekt został zainicjowany w celu wykorzystania płytki rozwojowej FPGA Altera Cyclone IV EP4CE6 Waveshare 6483 na potrzeby zajęć dla studentów oraz w pracach badawczych. Jego głównym celem jest wdrożenie różnorodnych algorytmów na układach FPGA, które mogą znaleźć zastosowanie w automatyce okrętowej, a dodatkowym, dodanie zewnętrznych elementów, takich jak m.in. przetwornik analogowo-cyfrowy wraz z dostarczonym kodem (HDL) pozwalającym na jego obsługę. Wyzwaniem była konfiguracja środowiska tak, aby cały proces implementacji wykonać z poziomu środowiska MATLAB i Simulink oraz narzędzia HDL Coder. Układ FPGA z rodziny Cyclone IV, nie jest domyślnie dostępna na liście urządzeń do wyboru w tym środowisk