Info-Veranstaltung Simulationstechnik
Simulation
- Experimentieren mit Modellen von Systemen
- warum Modell: billiger, schneller, ungefährlicher
("Digitaler Zwilling")
- wozu Simulation: System verstehen, System verbessern
("Industrie 4.0")
- hier: System-Simulation = komplexe Systeme aus (relativ)
einfachen Komponenten
Simulationstechnik 1 (Simulink)
- Womit wird simuliert:
- Simulink
- Signalflussmethode
- Grundidee
- Blöcke aus Bibliothek mit Leitungen
verbinden
- Blöcke haben Ein- und Ausgänge
- Leitungen transportieren Signale (Zahlen,
Vektoren etc.)
- Vorteil
- weit verbreitet, seit langem Basismethode
- Nachteil
- Blöcke = Mathematische Operationen, nicht
Bauteile
- Was wollen wir alles simulieren:
- Slip-Stick-Schwingungen
- Laufkatze/Portalkran mit Fuzzy-Regelung
- einfacher Elektromotor
- hydraulische Systeme
- Steuerung eines Lasten-Aufzugs
- Fertigungs-Station
- Prüfungsleistung:
- formal: RP/K2/mP
- RP, kleines Simulationsprojekt (aus Liste oder
selbst) in Gruppen von 2 - 3
- mit Simulink oder ggf. mit einem alternativen
Programm
- abzugeben: Modelldateien + Doku
- ggf. alternativ mP (s.u.)
- Literatur:
- P. Junglas, Praxis der Simulationstechnik
Simulationstechnik 2 (Modelica)
- Womit wird simuliert:
- Modelica + MSL
- (Cyber) Physical Modeling
- Programme: Dymola (kommerziell), OpenModelica (Open
Source)
- Grundidee
- Blöcke aus Bibliothek mit Leitungen verbinden
- Blöcke haben physikalische Anschlüsse
- Leitungen transportieren physikalische Größen
(Kraft, Temperatur, Spannung)
- Vorteil
- Blöcke = Bauteile (Federn, Widerstände,
E-Motoren, Pumpen)
- beinhaltet Signalfluss-Bausteine als Teilmenge
- einfache Kopplung von physikalischem Modell und
Steuerung
- Nachteil
- noch nicht überall verbreitet, momentan u.a.
Automobil-/Flugzeugbau
- Was wollen wir alles simulieren:
- hydraulische Systeme
- Slip-Stick-Schwingungen
- Fahrzeug incl. Fahrer
- permanenterregter Synchronmotor
- Roboter
- mittelalterliche Angriffswaffen
- Industrieofen mit Regelung
- die gesamte Welt (Bevölkerung, Wirtschaft und
Ökologie)
- Prüfungsleistung:
- formal: RP/K2/mP
- mP, dazu vier kleine Hausaufgaben (auf Wunsch evtl.
auch in SimT1)
- Literatur:
- P. Junglas, Praxis der Simulationstechnik
- P. Fritzson: Introduction to modeling and simulation
of technical and physical systems with Modelica
- P. Fritzson: Principles of Object-Oriented Modeling
and Simulation with Modelica 3.3: A Cyber-Physical Approach
Allgemeines
- Was sollte man mitbringen:
- Grundkenntnisse in Matlab (können auch im Semester
erworben werden)
- Grundkenntnisse in Numerischer Mathematik sind
nützlich, aber nicht zwingend
- Spaß an der Arbeit mit dem Computer
- Spaß an der Breite der Anwendungen
- Welches Fach soll ich wählen:
- SimT1 und SimT2 können unabhängig voneinander gehört
werden
- Inhalte ergänzen sich
- SimT1 ist in vielen Firmen direkt einsetzbar
- SimT2 ist die Zukunft (und Gegenwart in manchen
Firmen)
- Studienschwerpunkt "Simulationstechnik"
- Junglas, Simulationstechnik 1 (6., alle)
- Junglas, Simulationstechnik 2 (7., alle)
- Berendes, Virtual reality (6., alle)
- Horeschi, Konstruktion und Simulation (7., WI/MT)