Cyber-physical systems (CPS for short) combine digital and analog devices, interfaces, networks, computer systems, and the like, with the natural and man-made physical world. The inherent interconnected and heterogeneous combination of behaviors in these systems makes their analysis and design an exciting and challenging task.
CPS: Modeling and Simulation provides you with an introduction to modeling and simulation of cyber-physical systems. The main focus is on models of physical process, finite state machines, computation, converters between physical and cyber variables, and digital networks. The instructor of this course is Ricardo Sanfelice (https://hybrid.soe.ucsc.edu), Associate Professor in the Department of Computer Engineering at the University of California Santa Cruz.
Cyber-Physical Systems: Modeling and Simulation
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von
University of California, Santa Cruz
Lehrplan - Was Sie in diesem Kurs lernen werden
Woche
15 Stunden zum Abschließen
Basic Modeling Concepts: Discrete-time and Continuous-Time Systems
15 Videos (Gesamt 144 min), 1 Lektüre, 2 Quiz
15 Videos
Introduction5m
Overview8m
Modeling Cyber-Physical Systems5m
Discrete-Time Systems Concepts (Part 1)9m
Discrete-Time Systems Concepts (Part 2)8m
A Discrete-Time Model of a Ground Vehicle8m
Simulation of a Discrete-Time Model of a Ground Vehicle16m
Continuous-Time Concepts (Part 1)6m
A Continuous-Time Model of a Ground Vehicle8m
Simulation of a Continuous-Time Model of a Ground Vehicle20m
Continuous-Time Concepts (Part 2)8m
A Continuous-Time Model of a Linear Time-Invariant System8m
A Continuous-Time Model of the Temperature in a Room9m
Simulation of the Temperature in a Room13m
1 Lektüre
Using MATLAB and Simulink10m
1 praktische Übung
Quiz #18m
Woche
23 Stunden zum Abschließen
Modeling Cyber Components: Finite State Machines, Computations, Algorithms, and a First CPS Model
12 Videos (Gesamt 72 min), 2 Quiz
12 Videos
Finite-State Machines (Part 2)3m
Finite-State Machines (Part 3)5m
Simulation of a Finite State Machine6m
A Finite-State Machine for Controlling the Temperature in a Room5m
Simulation of a Finite State Machine to Control the Temperature of a Room7m
A Finite State Machine Modeling a Chess Game7m
A Cyber-Physical System Model of a Thermostat (Part 1)6m
A Cyber-Physical System Model of a Thermostat (Part 2)4m
Simulation of a Cyber-Physical System Model of a Thermostat7m
Models of Computations6m
A General Discrete-Time Model of a Linear Time-Invariant Algorithm4m
1 praktische Übung
Quiz #212m
Woche
34 Stunden zum Abschließen
Modeling Interfaces for Cyber-Physical Systems: Conversion, Networks, and Complete CPS Models
13 Videos (Gesamt 109 min), 2 Quiz
13 Videos
A Model of an Analog to Digital Converter9m
Digital to Analog Conversion10m
A Model of a Digital to Analog Converter4m
Simulation of an Analog to Digital Converter5m
A Model of an Implemented Finite-State Machine8m
Simulation of an Implemented Finite State Machine4m
A Digital Communication Network13m
Simulation of a Digital Communication Network7m
A Cyber-Physical System Model for Estimation Over a Network12m
Simulation of a Cyber-Physical System Model for Estimation Over a Network6m
A Cyber-Physical System Model for Sample and Hold Control9m
Simulation of a Cyber-Physical System Model for Sample and Hold Control10m
1 praktische Übung
Quiz #36m
Woche
44 Stunden zum Abschließen
Trajectories in CPS and Simulations: Time Domains, Executions, and Complete CPS Models
11 Videos (Gesamt 88 min), 2 Quiz
11 Videos
Hybrid Time Domains8m
Hybrid Arcs7m
Definition of an Execution (without Inputs)7m
Definition of an Execution (with Inputs)7m
Types of Executions12m
Executions for the Digital to Analog Converter10m
Simulations of Cyber-Physical Systems5m
Introduction to Hybrid Equations Toolbox (Part 1)4m
Introduction to Hybrid Equations Toolbox (Part 2)10m
Course Conclusion1m
1 praktische Übung
Quiz #46m
Dozent
Ricardo Sanfelice
ProfessorDepartment of Electrical and Computer Engineering
Über University of California, Santa Cruz
UC Santa Cruz is an outstanding public research university with a deep commitment to undergraduate education. It’s a place that connects people and programs in unexpected ways while providing unparalleled opportunities for students to learn through hands-on experience.
Häufig gestellte Fragen
Wann erhalte ich Zugang zu den Vorträgen und Aufgaben?
Sobald Sie sich für ein Zertifikat angemeldet haben, haben Sie Zugriff auf alle Videos, Quizspiele und Programmieraufgaben (falls zutreffend). Aufgaben, die von anderen Kursteilnehmern bewertet werden, können erst dann eingereicht und überprüft werden, wenn Ihr Unterricht begonnen hat. Wenn Sie sich den Kurs anschauen möchten, ohne ihn zu kaufen, können Sie womöglich auf bestimmte Aufgaben nicht zugreifen.
Was bekomme ich, wenn ich das Zertifikat erwerbe?
Wenn Sie ein Zertifikat erwerben, erhalten Sie Zugriff auf alle Kursmaterialien, einschließlich bewerteter Aufgaben. Nach Abschluss des Kurses wird Ihr elektronisches Zertifikat zu Ihrer Seite „Errungenschaften“ hinzugefügt – von dort können Sie Ihr Zertifikat ausdrucken oder es zu Ihrem LinkedIn Profil hinzufügen. Wenn Sie nur lesen und den Inhalt des Kurses anzeigen möchten, können Sie kostenlos als Gast an dem Kurs teilnehmen.
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