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Matlab/Simulink in der Mechatronik

Inhalt und Lernziele:

Im ersten Teil der Veranstaltung wird zunächst eine Einführung in die grundlegende Funktionsweise von MATLAB und den Aufbau der Benutzeroberfläche gegeben. Anschließend werden unterschiedliche Aspekte der Software vertieft behandelt, die im Bereich des Ingenieurwesens von Bedeutung sind. Der gelernte Stoff wird jeweils in Übungsaufgaben angewandt. Den Abschluss bilden reale Anwendungsbeispiele aus der aktuellen Forschung.

Im zweiten Teil wird Simulink betrachtet, eine MATLAB- Erweiterung zur Simulation und Regelung dynamischer Systeme. Nach einer Einführung in die Programmstruktur, Benutzeroberfläche und Grundlagen der Simulation werden Ein- und Mehrkörpersysteme in unterschiedlichen Darstellungsweisen betrachtet. Weiterhin werden einzelne Aspekte der Modellierung und Simulation vertieft behandelt. In den letzten Terminen wird die Nutzung von MATLAB/Simulink zur Anwendung von Grundlagen aus dem Bereich der Regelungstechnik (Systemanalyse, Stabilitätsbetrachtung, Reglersynthese) behandelt.

Rechnergestützte Berechnungsverfahren sind für den Maschinenbau unverzichtbar geworden, wie etwa bei der Auslegung und sicherheitstechnischen Beurteilung von Konstruktionsbauteilen oder beim Entwurf von komplexen technischen Systemen.
Sowohl im Bereich der mathematisch-numerischen Berechnungen als auch bei der Modellierung und Simulation mechatronischer Systeme hat sich die Software MATLAB mit ihrem Zusatztool Simulink etabliert. Im Rahmen der Lehrveranstaltung werden die methodischen Grundlagen zur Berechnung und Simulation in MATLAB vermittelt, wobei der Schwerpunkt auf den physikalischen und mathematischen Methoden liegt.

Hauptlernziele des Teils “Regelungtechnik”:

Nach dem Besuch der Veranstaltung sollten die Studierenden

  1. Stabilitätsanalysen von offenen und geschlossenen Regelkreisen mit Hilfe von Matlab/Simulink durchführen können,
  2. Standardregler bei gegebenen Anforderungen an den geschlossenen Regelkreis modellbasiert mit Hilfe von Matlab/Simulink auslegen können und
  3. verschiedene Effekte, die bei der Realisierung von Reglern auftreten können, verstehen und bei der Reglersynthese berücksichtigen können.

 


Hinweis für Studierende

Weitere Details zum Inhalt sowie zur Organisation der Lehrveranstaltungen erhalten Sie auf der zentralen e-Learning Plattform PAUL.