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Hochschule Ravensburg-Weingarten Sommer 2020

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Veranstaltung ist aus dem Semester WS 2019/20 , Aktuelles Semester: Sommer 2020

1895   Simulation of Mechatronic Systems

Vorlesung WS 2019/20    Sprache: Englisch    4 SWS    
 
Laut SPO für:
Profil IN-Robotik, Abschluss 90,   ( 1. - 2. Semester ) - ECTS-Punkte : 5     - Kategorie : Wahlpflichtfach    
 
Mechatronics, Abschluss 90,   ( 1. Semester ) - ECTS-Punkte : 5     - Kategorie : Pflichtfach    
 
Profil IN-Künstliche Intelligenz und Autonme Rob., Abschluss 90,   ( 1. Semester ) - ECTS-Punkte : 5     - Kategorie : Wahlpflichtfach    
 
Profil IN-IT-Sicherheit, Abschluss 90,   ( 1. - 3. Semester ) - ECTS-Punkte : 5     - Kategorie : Wahlfach    
 
Profil IN-Spiele, Abschluss 90,   ( 1. - 3. Semester ) - ECTS-Punkte : 5     - Kategorie : Wahlfach    
 
Informatik, Abschluss 90,   ( 1. - 3. Semester ) - ECTS-Punkte : 5    
 
Ausrichter:
Masterstudiengang Mechatronics
 
Verantw. Dozent:
Wöllhaf
 
 
Termin: Montag   09:45  -  11:15    wöchentl       Raum :   H104   Gebäude H  

Freitag   11:30  -  13:00    wöchentl       Raum :   T117   Gebäude T  

 
Lernziele:
Die Studierenden sind in der Lage:
• mathematische Simulationsmodelle für mechatronische Systeme zu erstellen
• Simulationsmodelle zu implementieren
• die Funktionsweise der Algorithmen zu verstehen um Probleme wie steife Systeme und alge-braische Schleifen zu vermeiden
- Simulationsalgorithmen selbst zu implementieren
- mit aktuellen Softwarewerkzeugen insbesondere Matlab/Simulink umzugehen und diese produktiv für Entwicklungsprojekte einzusetzen
 
Inhalt:
Simulationswerkzeuge wie Matlab/Simulink sind unverzichtbare Hilfsmittel für die Entwicklung. Damit die Studierenden diese Werkzeuge produktiv einsetzen können werden folgende Inhalte gelehrt:
•Aufbau und Planung von Simulationsprojekten
•Modellierung dynamischer Systeme mit Differentialgleichungen erster Ordnung, expliziten und impliziten algebraischen Gleichungen, Zustandsmodelle und hybride Modelle
•Modellierung von mechanischen, elektrischen, thermischen Systemen sowie von Regelkreisen
•Simulationsalgorithmen für gewöhnliche Differentialgleichungen (ODE), steife Systeme, nichtli-neare Gleichungssysteme, hybride Modelle, ein Algorithmus zur Ermittlung der Auswertereihen-folge von Signalflussmodellen
•Kopplung von Simulatoren, Hardware-In-The-Loop
•Einsatz des Simulationswerkzeugs Matlab/Simulink in Verbindung mit der Control-Toolbox

Die Inhalte werden parallel zur Vorlesung durch Übungen am Rechner vertieft. Die Studenten lösen die gestellten Aufgaben und dokumentieren die Ergebnisse.
 
Literatur:
Angermann, A.; Beuschel, M.; Rau, M. & Wohlfarth, U. (2002), Matlab-Simulink-Stateflow, Ol-denbourg.

Atkinson, L.V. & Harley, P.J. (1983), An Introduction to Numerical Methods with Pascal, Addison-Wesley.

Cellier, F.E. (1992), Continuous system modeling, Springer.
Karnopp, D.C.; Margolis, D.L. & Rosenbert, R.C. (2000), System Dynamics, John Wiley & Sons, New York.

Lyshevski, S.E. (1999), Electromechanical Systems, Electric Machines, and Applied Mechatron-ics, CRC Press.

Mathews, J.H. (1992), Numerical Methods, Prentice-Hall.

Tiller, M. (2001), Introduction to Physical Modeling with Modelica, Kluwer Academic Publishers Group.

Eine Sammlung von links auf der Homepage von Prof. Wöllhaf:
www.hs-weingarten.de/~woellhaf
Links zum Thema Simulation
o MATLAB Simulink Programming Free Tutorials
o A Partial List of On-Line Matlab Tutorials and Matlab Books
o Online Hilfe zu Matlab ...
o Eine freundlichen Einführung in Matlab ...
o MATLAB/SIMULINK Resources...
o An Introdution to Matlab ...
o Matlab Quick Reference...
o David Gilliam, Matlab (engl.)...
o Matlab, Free Clones...
o A Collection of Modelling and Simulation Resources on the Internet...
o ODE++, a class library for ordinary differential equations ...
o Numerische Methoden für Differentialgleichungen...
o A Ressource for 3D Programmers
 
Voraussetzungen:
Mathematics
Basic of control theory
 
Leistungsnachweis:
Klausur 90 Minuten

Zusatzpunkte können durch das erfolgreiche Bearbeiten der Übungsaufgaben erworben werden.
 
 

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