1 Anwendung von MATLAB/Simulink in Studium und Praktikum Aryanti Kusuma Putri B.Sc. RWTH Stefan Liebich B.Sc. RWTH
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Transcript
1
Anwendung von
MATLAB/Simulink in
Studium und Praktikum
Aryanti Kusuma Putri B.Sc. RWTH
Stefan Liebich B.Sc. RWTH
2
Gliederung
Anwendungen im Studium und Möglichkeiten durch Mitarbeit in der Forschung
Erfahrungen im Rahmen des Industriepraktikums
MATLAB/Simulink an anderen Universitäten
3
Das erste Mal MATLAB
LEGO Mindstorms Projekt
Projekt im 1. Semester
An allen Elektrotechnik
Instituten
Roboter Programmierung mit
MATLAB
Sehr gut zur Motivation!
4
MATLAB GUI Programmierung
Bachelorarbeit Entwicklung eines Tools zur thermischen
Parametrierung verschiedener Speichertechnologien
Analytische Berechnung Cth und Rth verschiedener Speichertechnologien
Numerische Berechnung des Temperaturverlaufs
5
MATLAB GUI Programmierung
6
Simulink – Simulation von Systemen
Brennstoffzellensystem
Modellierung von verschiedener Komponenten – Reformer
– Brenner
– …
Als Gesamtsystem verschaltet
7
Simulink - Rapid Control Prototyping
Magnetschwebezug im
Modellbaumaßstab
– „Transrapid im Kleinen“
– Studentenprojekt am IEM
8
Simulink - Rapid Control Prototyping
Elektromagnetische
Linearführung
– 6 Aktoren
– 5 Freiheitsgrade
9
Simulink - Rapid Control Prototyping
Modellbildung
Reglerentwurf im Zustandsraum
10
Gliederung
Anwendungen im Studium und Möglichkeiten durch Mitarbeit in der Forschung
Erfahrungen im Rahmen des Industriepraktikums
MATLAB/Simulink an anderen Universitäten
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Industriepraktikum bei
Rohde & Schwarz
• über 8000 Mitarbeitern weltweit
• Seit 77 Jahren im Bereich Mess- und Kommunikationstechnik aktiv
Unabhängiges Familienunternehmen
• Entwicklung eines modularen softwarebasierten Funkgeräts (Software Defined Radio)
• Besteht aus Grundgerät und unterschiedlichen Sende/Empfangs-Modulen
Projekt - SDR
GG S/E-M
OBISS
Schnittstelle
12
Simulation des
Kommunikationssystems
Datenquelle Sende-Filter
Übertragungskanal
mit Interferer
Sende/Empfangs-
ModulEqualizer Empfangs-Filter
Evaluierung der
Empfangsqualität
TimeSync
Untersuchung eines neuen Regelkonzeptes
(AGC - Automatic Gain Control)
13
Übersicht über entwickelte
Simulationsumgebung
AGC_BER_Sim.m
AGC_Init_Parameters.m
AGC_Sim.m
AGC_2_6_BER.mdl
for-Schleife
BERDataFormat.m
Speichern der
Messwerte
Grafische
Darstellung
maxNumErrors = fixedmaxNumBits = 1e6
BER Simulation
Re
alis
ieru
ng
en
SNR-Werte
modulation
snr
bps
sim_end_time
sim_ber
sim_errors
sim_total_bits
sim_duration
agc_time
agc_gain_inc_dB
agc_gain_dB
err_time
err_bits
err_error_event
symDev_time
symDev_values
container(1,2,1)
}}}
} Generelle
Informationen
Simulations-
ergebnisse
AGC
Messung
Fehler
Messung
} Symbol
Abweichung
Objektorientierte Speicherung
14
Visualisierungen
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2010
-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
SNR [dB]
BE
R
BER Plot
mean
BER-Plots Zeitaufgelöste Fehler/AGC-
Ereignisse
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.0250
20
40
60
time [s]
Err
or
Events
Error results over simulation time
Errors in the range of 100 Bits
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025
0
50
100
150
time [s]
AG
C G
ain
[dB
]
AGC Events over simulation time
Increment of AGC Gain [dB]
Absolute AGC Gain [dB]
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025
10-2
10-1
time [s]
Err
or
Events
Error results over simulation time
Continuous BER over time
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025
0
50
100
150
time [s]
AG
C G
ain
[dB
]
AGC Events over simulation time
Increment of AGC Gain [dB]
Absolute AGC Gain [dB]
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Quintessenz aus dem Praktikum
Aktive Projektarbeit kennengelernt
Fachlich viel dazugelernt
Verbindung von praktischer Anwendung und theoretischem Wissen
Bedeutung von Wissen zum praktischen Lösen von Problemen
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Gliederung
Anwendungen im Studium und Möglichkeiten durch Mitarbeit in der Forschung
Erfahrungen im Rahmen des Industriepraktikums
MATLAB/Simulink an anderen Universitäten
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Schweden
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Schweden vs.
Deutschland
Andere Struktur
• Semester ist geteilt in zwei Quartale
• Prüfungen nach 7 Wochen Veranstaltung
Oft mehr Praxisbezug
• In jedem Fach wenigstens eine Projektarbeit im Team
• Direkter Bezug der Projekte zum gelernten Stoff hilft sehr beim Verständnis
• Häufig nah an realen Szenarien der Industrie/Forschung
• Höhere Eigeninitiative nötig als in Aachen
Sehr viele Anwendungen von MATLAB/Simulink
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Schweden Projekt in Image Processing
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Viel Spaß noch beim MATLAB Tag!
Aryanti Kusuma Putri B.Sc. RWTH Stefan Liebich B.Sc. RWTH
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