TUD

Institut für Automatisierungstechnik

Elemente der Modellbildung und Simulationstechnik (MT)

Modulname: 
 
Modulnummer: 
MT-M07-G 
8. Semester, WPF: 2/1/0 
Lehrbeauftragte: 
 

LV Elemente der Modellbildung und Simulationstechnik (MT) im SS2020

Vorlesung 
montags 
3. DS 
Übung 
donnerstags 
4. DS 
Praktikumseinschreibung 
ab 01.04.2020 
 
Beginn 
06.04.2020 
OPAL 

Alle Gruppeneinschreibungen, Termine und Materialien werden über die Austauschplattform auf OPAL bereitgestellt! 
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Ziel des Lehrfaches

Vermittlung grundlegender Kenntnisse und Fertigkeiten zur Modellbildung und zur rechnergestützten Simulation von technischen Systemen.

Inhalts des Lehrfaches

Vorlesungen:

Elemente der physikalischen Modellbildung

  • Energiebasierte Modellierungsparadigmen (Euler-Lagrange),
  • Torbasierte Modellierungsparadigmen (verallgemeinerte Kirchhoffsche Netzwerke),
  • Signalbasierte Modellierungsparadigmen (z.B. Matlab/Simulink),
  • Physikalisch objektorientierte Modellierungsparadigmen (z.B. Modelica).

Elemente der Simulationstechnik

  • Numerische Integration von gewöhnlichen Differenzialgleichungssystemen (ODE): explizite vs. implizite Verfahren, Stabilität, Fehlerschätzung, Schrittweitensteuerung, steife Systeme, lineare Systeme,
  • Numerische Integration von differenzialalgebraischen Gleichungssystemen (DAE),
  • Unstetigkeiten,
  • Modulare Simulation (signalorientiert vs. objektorientiert),
  • Stochastische Prozesse.

Übungen:

Anhand ausgewählter technischer Anwendungsbeispiele werden unterschiedliche Ansätze zur Gewinnung von mathematischen Modellen und den daraus abgeleiteten Simulationsmodellen trainiert.

Praktikum:
(Im Rahmen eines Selbststudiums, freiwillig)

Auf der Basis ausgewählter technischer Anwendungsbeispiele werden die Anwendung der grundlegenden Simulationstechniken und die Handhabung kommerzieller Simulationspakete am Rechner trainiert (MATLAB/Simulink).

  • Aufgaben zum selbständigen Lösen und Programmieren (MATLAB/Simulink)
  • Gruppen zu je vier Studenten
  • die Aufgaben und Abgabetermine auf der Austauschplattform (siehe oben)
  • Gruppeneinschreibung: 01.04. - 26.04. über die Austauschplattform (siehe oben)
  • Eine Aufgabe wird im Kolloquium verteidigt.

Beispiele, Demos:

  • Aufgabensammlung "Simulation" mit Übungsaufgaben und Klausuraufgaben, teilweise mit Lösungen
  • Beispiele, Modelle und Demoprogramme
  • zugänglich über die Austauschplattform

Prüfung:

  • schriftlich, 120 min
  • spezielle Rechen- und Erklärungsaufgaben zu Modellbildung und Simulationstechnik

Vorausgesetzte Kenntnisse:

Vordiplom

Stand: 02.04.2020 13:02
Autor: Webmaster IFA