Technische Universität Ilmenau

Simulation - Modultafeln of TU Ilmenau

The module lists provide information on the degree programmes offered by the TU Ilmenau.

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module properties module number 1400 - common information
module number1400
departmentDepartment of Computer Science and Automation
ID of group2212 (Simulation and Optimal Processes)
module leaderProf. Dr. Pu Li
languageDeutsch
term Sommersemester
previous knowledge and experience

Grundlagen der Mathematik, Physik, Elektrotechnik und Mechanik

learning outcome

Die Studierenden können Grundbegriffe der Modellierung und Simulation und die historische Einordnung der analogen Simulation im Vergleich zum Schwerpunkt der Veranstaltung, der digitalen Simulation zeitkontinuierlicher und zeitdiskreter Systeme, darlegen. Sie sind in der Lage, Simulationsaufgabenstellungen zu bewerten und eine systematische Herangehensweise an die Problemlösung anzuwenden. Die Studierenden testen und beurteilen sowohl die blockorientierte, die zustandsorientierte als auch die objektorientierte Simulation einschließlich der Spezifika, wie z.B. numerische Integrationsverfahren, physikalische Modellierung. Durch vorgestellte Simulationssprachen, -systeme und -software (MATLAB/Simulink, Modelica, OpenModelica) können die Studierenden typische Simulationsaufgaben bewerten und entwickeln. In einem Hausbeleg weist jeder Studierende seine Fähigkeit nach, eine Simulationsaufgabe zu lösen und auszuwerten.

content

Einführung: Einsatzgebiete, Abgrenzung, Rechenmittel, Arbeitsdefinition, Systematik bei der Bearbeitung von Simulations- und Entwurfsaufgaben; Systembegriff (zeitkontiniuerlich (ODE- und DAE-Systeme), zeitdiskret, qualitativ, ereignis-diskret, chaotisch) mit Aufgabenstellungen ; Analoge Simulation: Wesentliche Baugruppen und Programmierung von Analogrechnern, Vorzüge und Nachteile analoger Berechnung, heutige Bedeutung; Digitale Simulation: blockorientierte Simulation, Integrationsverfahren, Einsatzempfehlungen, algebraische Schleifen, Schrittweitensteuerung, steife Differenzialgleichungen, Abbruchkriterien; zustandsorientierte Simulation linearer Steuerungssysteme; physikalische objektorientierte Modellierung und Simulation; Simulationssprachen und -systeme: MATLAB (Grundaufbau, Sprache, Matrizen und lineare Algebra, Polynome, Interpolation, gewöhnliche Differenzialgleichungen, schwach besetzte Matrizen, M-File-Programmierung, Visualisierung, Simulink, Toolboxen, Beispiele); Einführung in die objektorientierte Modellierungssprache Modelica und das Simulationssystem OpenModelica (Merkmale, Modellierungsumgebung, Bibliotheken, Beispiele, Optimierung)

media of instruction and technical requirements for education and examination in case of online participation

Präsentation, Vorlesungsskript, Tafelanschrieb, Übungen im PC-Pool, Hausbeleg am PC

https://www.tu-ilmenau.de/prozessoptimierung/lehre/vorlesungen-seminare-und-praktika/wintersemester/

Link zum Moodle-Kurs:

https://moodle2.tu-ilmenau.de/course/view.php?id=3137

literature / references

Biran, A., Breiner, M.: MATLAB 5 für Ingenieure, Addison-Wesley, 1999.

Bossel, H.: Simulation dynamischer Systeme, Vieweg, 1987.

Bossel, H.: Modellbildung und Simulation, Vieweg, 1992.

Bub, W., Lugner, P.: Systematik der Modellbildung, Teil 1: Konzeptionelle Modellbildung, Teil 2: Verifikation und Validation, VDI-Berichte 925, Modellbildung für Regelung und Simulation, VDI-Verlag, S. 1-18, S. 19-43, 1992.

Cellier, F. E.: Coninuous System Modeling, Springer, 1991.

Cellier, F. E.: Integrated Continuous-System Modeling and Simulation Environments, In: Linkens, D.A. (Ed.):  CAD for Control Systems, Marcel Dekker, New York, 1993, pp. 1-29.

Fritzson, P.: Principles of object-oriented modeling and simulation with Modelica 2.1, IEEE Press, 2004.

Fritzson, P.: Introduction to Modeling and Simulation of Technical and Physical Systems with Modelica. Wiley-IEEE Press. 2011

Gomez, C.: Engineering and scientific computing with Scilab, Birkhäuser, 1999.

Hoffmann, J.: MATLAB und SIMULINK, Addison-Wesley, 1998.

Hoffmann, J., Brunner, U.: MATLAB und Tools: Für die Simulation dynamischer Systeme, Addison-Wesley, 2002.

Kocak, H.: Differential and difference equations through computer experiments, (... PHASER ...), Springer, 1989.

Otter, M.: Objektorientierte Modellierung Physikalischer Systeme, Teil 1, at - Automatisierungstechnik, (47(1999)1, S. A1-A4 (und weitere 15 Teile von OTTER, M. als Haupt-- bzw. Co-Autor und anderer Autoren in Nachfolgeheften).

Scherf, H.E.: Modellbildung und Simulation dynamischer Systeme, Oldenbourg, 2003.

evaluation of teaching

Pflichtevaluation:

Freiwillige Evaluation:

SS 2010 (Vorlesung, Übung)

SS 2011 (Vorlesung, Übung)

SS 2012 (Vorlesung, Übung)

SS 2013 (Vorlesung, Übung)

SS 2014 (Vorlesung)

SS 2015 (Vorlesung, Übung)

SS 2017 (Vorlesung)

Hospitation:

Details reference subject
module nameSimulation
examination number2200028
credit points3
SWS3
on-campus program (h)33.75
self-study (h)56.25
obligationobligatory module
examalternative examination performance
details of the certificate
alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinationsDie Anmeldung zur alternativen semesterbegleitenden Abschlussleistung erfolgt über das Prüfungsverwaltungssystem (thoska) außerhalb des zentralen Prüfungsanmeldezeitraumes. Die früheste Anmeldung ist generell ca. 2-3 Wochen nach Semesterbeginn möglich. Der späteste Zeitpunkt für die An- oder Abmeldung von dieser konkreten Abschlussleistung ist festgelegt auf den (falls keine Angabe, erscheint dies in Kürze):
maximum number of participants30
Details in degree program Master Wirtschaftsingenieurwesen 2014 (AT)
module nameSimulation
examination number2200387
credit points
on-campus program (h)
self-study (h)
obligationobligatory module
examnone
details of the certificate
alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants30
Details in degree program Master Electrical Power and Control Engineering 2013
module nameSimulation
examination number2200249
credit points2
on-campus program (h)22
self-study (h)38
obligationobligatory module
examalternative examination performance
details of the certificate
alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants30
Details in degree program Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013
module nameSimulation
examination number2200249
credit points2
on-campus program (h)22
self-study (h)38
obligationelective module
examalternative examination performance
details of the certificate
alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants30
Details in degree program Master Wirtschaftsingenieurwesen 2013 (AT)
module nameSimulation
examination number2200387
credit points
on-campus program (h)
self-study (h)
obligationobligatory module
examnone
details of the certificate
alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants30
Details in degree program Bachelor Technische Kybernetik und Systemtheorie 2013
module nameSimulation
examination number2200387
credit points2
on-campus program (h)22
self-study (h)38
obligationobligatory module
examnone
details of the certificate
alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants30
Details in degree program Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013
module nameSimulation
examination number96592
credit points2
on-campus program (h)22
self-study (h)38
obligationobligatory module
exammultiple performances
details of the certificate
alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants
Details in degree program Bachelor Ingenieurinformatik 2008, Bachelor Informatik 2010, Master Wirtschaftsingenieurwesen 2010 (ABT), Master Wirtschaftsingenieurwesen 2010, Master Wirtschaftsingenieurwesen 2011 (ABT)
module nameSimulation
examination number2200028
credit points3
on-campus program (h)34
self-study (h)56
obligationelective module
examalternative examination performance
details of the certificate
alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinationsDie Anmeldung zur alternativen semesterbegleitenden Abschlussleistung erfolgt über das Prüfungsverwaltungssystem (thoska) außerhalb des zentralen Prüfungsanmeldezeitraumes. Die früheste Anmeldung ist generell ca. 2-3 Wochen nach Semesterbeginn möglich. Der späteste Zeitpunkt für die An- oder Abmeldung von dieser konkreten Abschlussleistung ist festgelegt auf den (falls keine Angabe, erscheint dies in Kürze):
maximum number of participants30
Details in degree program Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2008, Bachelor Technische Kybernetik und Systemtheorie 2010
module nameSimulation
examination number2200028
credit points3
on-campus program (h)34
self-study (h)56
obligationobligatory module
examalternative examination performance
details of the certificate
alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinationsDie Anmeldung zur alternativen semesterbegleitenden Abschlussleistung erfolgt über das Prüfungsverwaltungssystem (thoska) außerhalb des zentralen Prüfungsanmeldezeitraumes. Die früheste Anmeldung ist generell ca. 2-3 Wochen nach Semesterbeginn möglich. Der späteste Zeitpunkt für die An- oder Abmeldung von dieser konkreten Abschlussleistung ist festgelegt auf den (falls keine Angabe, erscheint dies in Kürze):
maximum number of participants30
Details in degree program Master Electrical Power and Control Engineering 2008
module nameSimulation
examination number2200249
credit points4
on-campus program (h)34
self-study (h)86
obligationobligatory module
examalternative examination performance
details of the certificate
alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants30