Technische Universität Ilmenau

Simulationstechnik - Modultafeln of TU Ilmenau

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

Please refer to the respective study and examination rules and regulations for the legally binding curricula (Annex Curriculum).

You can find all details on planned lectures and classes in the electronic university catalogue.

Information and guidance on the maintenance of module descriptions by the module officers are provided at Module maintenance.

Please send information on missing or incorrect module descriptions directly to modulkatalog@tu-ilmenau.de.

module properties Simulationstechnik in degree program Master Wirtschaftsingenieurwesen 2013 (AT)
ATTENTION: not offered anymore
module number101491
examination number2200524
departmentDepartment of Computer Science and Automation
ID of group 2212 (Simulation and Optimal Processes)
module leaderProf. Dr. Pu Li
term summer term only
languageDeutsch
credit points5
on-campus program (h)22
self-study (h)128
obligationelective module
examalternative examination performance
details of the certificate

1) Maximal 40 Punkte für schriftlichen Beleg im Fach "Simulation" und

2) Maximal 60 Punkte für mündliches Prüfungsgespräch im Fach "Objektorientierte Simulation" und

3) Unbenoteter Schein (Testat) für Praktikum im Fach "Objektorientierte Simulation"

Die Gesamtnote wird entsprechend der Gesamtpunktzahl gebildet.

alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants30
previous knowledge and experience

Grundlagen der Mathematik, Physik, Elektrotechnik, Regelungstechnik

learning outcome

Die Studierenden können Grundbegriffe der block-, zustands- und objektorientierten Modellierung und Simulation, 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 im regelungstechnischen Umfeld und darüber hinaus bewerten und entwickeln. In einem Beleg und im Praktikum weist jeder Studierende seine Fähigkeit nach, Simulationsaufgaben zu lösen und auszuwerten. (Der Modul Simulationstechnik besteht aus den Fächern Simulation (Fach-Nr.: 1400, Prüfungs-Nr.: 2200387, 2 SWS; 1/1/-) und Objektorientierte Simulation (Fach-Nr.: 100960, Prüfungs-Nr.: 2200411), 2 SWS (1/-/1)).

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; Einführung in die 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); OpenModelica (Grundaufbau, Beispiele); Objektorientierte Simulation: Vergleich von block- und objektorientierter Simulation, Vor- und Nachteile, Begriffe, physikalische Grundgesetze und Umsetzung bei der objektorientierten Modellierung; Modellierungssprache Modelica: Klassen, Sprachkonstrukte, Vererbungsmechanismen, Wiederverwendbarkeit von Modellen; Modellierungs- und Simulationssystem OpenModelica: detaillierter Aufbau, Realisierung typischer Aufgabenstellungen, Modellierungsumgebung, Bibliotheken, Beispiele, Formulierung und Lösung von Optimierungsaufgabenstellungen; Praktikum (ein Praktikumsbeleg)

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

Skript, Präsentation, Tafelanschrieb, Software

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 Medeling 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