Modellbildung und Simulation

Ingenieurwissenschaften und Informatik

Version 8.0 vom 24.02.2023

11M0594

Advanced System Modelling and Simulation

• Elektrotechnik (Master) (M.Sc.)
• Mechatronic Systems Engineering (M.Sc.)

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Neben theoretischen Methoden und dem realen Experiment ist die Simulationstechnik heute die dritte Säule der Wissenschaft und stellt die über alle Wissenschaftsbereiche am weitesten verbreitete Problemlösungsstrategie dar. Desweiteren werden Simulationstechniken und -werkzeuge auch in der technischen Entwicklung weitverbreitet und in zunehmendem Maße eingesetzt. Die Studierenden erlangen das notwendige Fachwissen und erlernen die Systematik zur Modellbildung technischer Prozesse (kontinuierlicher und diskontinuierlicher Art), können Modelle und die Ergebnisse von Simulationen kritisch analysieren und bewerten.

1. Einführung in die Simulationstechnik
2. Systematik der Modellbildung kontinuierlicher und ereignisdiskreter Prozesse
3. Modellierungsphilosophien
4. Integrationsverfahren
5. Simulation kontinuierlicher und ereignisdiskreter Prozesse
6. Exemplarisch: Anwendung von Simulationswerkzeugen in der Praxis der technischen Entwicklung

Wissensverbreiterung
Die Studierenden erfassen und verstehen vertiefte wissenschaftliche Methoden zur Modellbildung von komplexen technischen Prozessen und können die Ergebnis interpretieren. Die Simulationsmethodik können sie analysieren und ihre Grenzen und Aussagen kritisch würdigen.
Wissensvertiefung
Die Studierenden identifizieren, welche wissenschaftliche Methodik bei der Modellbildung und der anschließenden Simulation zu einem aussagekräftigem Ergebnis führt unter besonderer Berücksichtigung der Randbedingungen aus der Modellvalidierung
Können - instrumentale Kompetenz
Die Studierenden können begründet eine Simulationsmethodik und die dazugehörige Toolkette unter Berücksichtigung der technischen Randbedingungen auswählen und die Simulationsparameter verständnisbasiert einstellen.
Die Analyse und das Design der Prozesse können die Studierenden kritischen Betrachtungen unterziehen und mit Hilfe wissenschaftlicher Methodik den Aussagebereich ermitteln.
Können - kommunikative Kompetenz
Die Studierenden können unterschiedliche Simulationsstrategien vergleichen im Hinblick auf Aussagebereich, Grenzen und Qualität und dieses für eine Managemententscheidung mit wissenschaftlicher Methodik aussagekräftig aufbereiten und diskutieren.
Können - systemische Kompetenz
Die Studierenden können eine Reihe von Simulationsmethodiken anwenden, die spezialisiert, fortgeschritten und auf dem aktuellen Stand der Technik angepasst sind.

Vorlesung, Übungen, Wissenschaftliche Praxisprojekte, Laborpraktikum, studentische Referate

Vertiefte Kenntnisse der Regelungstechnik, Steuerungstechnik, Mathematik und Grundkenntnisse der numerischen Mathematik

Lampe, Siegmar

• Lampe, Siegmar
• Schmidt, Reinhard
• Rehm, Ansgar

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• Bungartz, Hans-Joachim: „Modellbildung und Simulation“, Springer Vieweg, 2013
• Nollau, Rainer: „Modellierung und Simulation technischer Systeme“, Springer Vieweg, 2009
• Westermann, Thomas: „Modellbildung und Simulation“, Springer, 2021
• Haußer, Frank: „Mathematische Modellierung mit MATLAB und Octave“, Spektrum, 2019
• Strehmel, Karl: „Numerik gewöhnlicher Differentialgleichungen“, Springer Spektrum, 2012
• Bosl, A.: "Einführung in MATLAB/Simulink", Carl Hanser, 2020
• Pietruszka, W.D.:" MATLAB in der Ingenieurspraxis", Springer Vieweg, 2021

Portfolio Prüfung

Experimentelle Arbeit

Hausarbeit (50%) + einstündiger Klausur (50%)oderHausarbeit (50%) + mündliche Prüfung (50%)

1 Semester

Wintersemester und Sommersemester

Deutsch