Het vak grondslagen van de duurzame engineering is een vak uit het 2de semester van het 1ste jaar bachelor HI(B) en wordt opgesplitst in 2 delen, namelijk duurzaamheid en grondslagen. Dit document is de samenvatting van het deel grondslagen gegeven door Herwig Mannaert en Herbert Peremans.
Grondslagen van engineeringHerwig Mannaert en Herbert Peremans
H1 – 4 Modellen en hiërarchische systemen
Modellen en systemen
- Systemen
o Vrijmaken systemen
systeem waarin wij geïnteresseerd zijn is deel van groter systeem dat bestaat uit ons
systeem en parallelle systemen (= omgeving) waarmee het integreert
o Black box view
= functioneel
o White box view
= constructief
- Modellen
o Empirische methode
= scientific method
Observeer een verschijnsel
Zoek patronen in de observaties
Stel passende vergelijkingen/beschrijvingen op = modellen of hypothesen
Voer experimenten uit om te zien hoe goed de modellen toekomstige
observaties voorspellen
Als model/hypothese succesvol meerdere experimenten voorspellen, wordt
het een wet of een wetenschappelijke theorie
o Vereenvoudigde weergave werkelijkheid
Nuttig
Vermogen tot generaliseren = formuleren voorspellingen
interpolatie VS extrapolatie
Reductie van complexiteit: abstractie van onbelangrijke details
≠ Waar
Uitzonderingen of kleine afwijkingen
Slechts geldig binnen bepaalde grenzen
o ≠ Verklaring werkelijkheid
Meestal beschrijvend
Hiërarchisch opbouwen uit interacties tussen meer elementaire modellen
o Wet van Ockham = zo eenvoudig mogelijk
Bv lineaire curve ipv grillige curve
o Voorbeeld
Ideale gaswet pV = nRT
scalaire grootheden, model = grondig, begrensd, verklaard door meer
elementaire modellen
dv
Wetten van Newton m.a = m.
dt
vectoriele + veranderende grootheden, model = grondig, begrensd, niet
verklarend, falsifieerbaar (= aanvechtbaar)
1
,Grondslagen van engineeringHerwig Mannaert en Herbert Peremans
- Soorten modellen
o Model zonder geheugen
Statisch model:
geheugenloos, gedrag model hangt enkel af van ogenblikkelijke waarde van
grootheden die voorkomen in model, verband tussen grootheden is
functioneel
Ohmse weerstand = +/- statisch: verandering V(t) traag, geen
veroudering/slijtage verschijnselen
(elektrische stroom I(t) = elektrische spanning f(V(t)) =
V (t)
spanningsverschil/weerstand )
R
o Model met geheugen (= toestand)
Dynamisch model:
gedrag hangt af van voorbije/toekomstige waarden van grootheden, verband
tussen grootheden wordt als integraal of differentiaalverg. geschreven
Stationaire toestand = evenwicht
Oorzaken geheugen
Accumulator: optelling, wat er nieuw bijkomt + wat er al was
Vertraging: kan enkel voorkomen als er een geheugen is
o Continu VS discreet model
toestand wijzigt continu toestand wijzigt op discrete momenten
Continu model van discreet fenomeen:
relevante grootheden zijn discreet maar worden continu verondersteld
Bv vloeistof uitgedrukt in l/min terwijl het in aantal moleculen/min
zou moeten uitgedrukt zijn, evolutie grootte bacterie populatie
voorgesteld als continue grootheid
Discreet model van continu fenomeen:
relevante grootheden zijn continu maar worden gediscretiseerd
2 discretisatiestappen
Discretisatie = discretiseren van de onafhankelijke veranderlijke
Quantisatie = discretiseren van de afhankelijke veranderlijke
2
, Grondslagen van engineeringHerwig Mannaert en Herbert Peremans
Opstellen van model
STAPPENPLAN
Wat is het probleem,
wat zijn de sleutel-
variabelen, wat is de
tijdshorizon?
Wat zijn huidige
theorieën voor het
probleem gedrag?
Stel een model op:
opgegeven structuur
Test of model het
gedrag reproduceert,
test extreme condities
Welke toekomstige situaties kunnen zich voordoen? Wat
als…?
- Stap 1
= vastleggen grenzen model
o Systeem + omgeving
deel van complexe realiteit isoleren
o Specifiek probleem
model voor systeem opgesteld in context van specifiek probleem = nuttig ≠ waar
o Hulpmiddelen opstellen dynamisch model
Model Boundary Chart
= lijst van endogene, exogene en niet-geïncludeerde variabelen + gekozen
tijdschaal, tijdshorizon => geeft grenzen model aan
Beperkt # exogene grootheden tot het absolute minimum
o Voorbeeld
prijs benzine verhoogt => afhankelijk van tijdshorizon volledig ander gedrag
KT mensen volgen prijsverhoging
LT mensen gaan bv carpoolen waardoor verbruik daalt => prijsstijging zinloos
Kritisch: prijs = exogene variabele => niet realistisch, eerder endogeen
- Stap 2
= formuleren dynamische hypothese
o Endogene verklaring
dynamisch gedrag van model komt voort uit zijn structuur/interacties tussen de
elementen waaruit het model opgebouwd is
3
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller colettetje2000. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $8.04. You're not tied to anything after your purchase.
