Modellbildung und Simulation (I)

Ingenieurwissenschaften und Informatik

Version 27.0 vom 25.02.2023

11B1570

Simulation and System Modelling (I)

• Informatik - Technische Informatik (B.Sc.)
• Lehramt an berufsbildenden Schulen - Teilstudiengang Informationstechnik (M.Ed.)

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Die Modellbildung und  die verschiedenen Darstellungsformen von Systemen und Signalen sind Grundlagen für eine Vielzahl physikalisch-technischer Systeme, an denen ein technischer Informatiker beteiligt ist. Moderne Modellierungssprachen und Simulationswerkzeuge sind dabei ein unverzichtbares Werkzeug. Das vorliegende Modul erläutert wichtige Grundbegriffe und Zusammenhänge, die für einen Technischen Informatiker im Bereich der Automatisierung von Bedeutung sind.

• 1. Modellbildung: Einführende Beispiele, Grundbegriffe, Grundprinzipien der Modellbildung, Modellvalidierung
• 2. Signale und Systeme: Begriffe, Klassifizierung von Systemen und Signalen,Laplacetransformation, Dynamisches Verhalten,Übertragungsfunktionen, Abtastung
• 3. Kontinuierliche Modellierung und Simulation,Einführung in Regelkreise
  
  4.Diskrete Modellierung und Simulationmit Anwendungen bei digitalen Systemen (z.B. Netze, Rechensysteme)
• 5. Praktische Übungen

Wissensverbreiterung
Die Studierenden haben ein breites Wissen über die Modellbildung, die mathematische Beschreibung, die Simulation und die Eigenschaften von Systemen und Signalen.
Wissensvertiefung
Die Studierenden verfügen über detailliertes Wissen zur Modellbildung und simulation physikalisch- technischer Systeme. Die Studierenden haben einen Überblick über simulationsgestützte Entwicklungsmethoden .
Sie kennen exemplarisch einige Modellierungssprachen und Simulationswerkzeuge.
Können - instrumentale Kompetenz
Die Studierenden können einfache technische Systeme modellieren und analysieren. Sie können blockschaltbildorientierte Simulationswerkzeugen anwenden. Sie kennen weiterführende Simulationswerkzeuge sowie Modellierungssprachen und deren Anwendungsbereiche.
Können - kommunikative Kompetenz
Die Studierenden können physikalische-technische Systeme und ihre Eigenschaften darstellen. Sie können Simulationsergebnisse aufbereiten und interpretieren sowie numerische Problemstellungen beurteilen.
Können - systemische Kompetenz
Die Studierenden führen Simulationen mit blockschaltbildorientierte Simulationswerkzeugen und objektorientierten Modellierungssprachen aus und können die Methodik auf verschiedene einfache, physikalisch-technische Systeme anwenden.

VorlesungenPraktikum

Mathematik 1 (I), Mathematik 2 (I), Mathematik 3 (TI)

Gervens, Theodor

• Gervens, Theodor
• Eikerling, Heinz-Josef

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Bossel, Hartmut: Systeme, Dynamik, Simulation: Modellbildung, Analyse und Simulation komplexer Systeme, 2004. Vieweg.

Bungartz,Hans-Joachim (et. al.): Modellbildung und Simulation: Eine anwendungsorientierte Einführung, 2013. Springer.

Junglas, Peter: Praxis der Simulationstechnik - Eine Einführung in signal- und objektorientierte Methoden, 2014. Harri Deutsch.

Werner, Martin: Signale und Systeme, 2008. Vieweg+Teubner.

• Klausur 2-stündig
• Projektbericht, schriftlich

Experimentelle Arbeit

1 Semester

Nur Sommersemester

Deutsch