Technische Universität München Robotics and Embedded Systems
 

Virtuelle Physik WS 2015/16

 
Veranstalter / Organizer Dr. Dirk Zimmer
Modul / Module IN2236
Typ / Type Vorlesung / Lecture
Semester WS 2015/2016
ECTS 4.0
SWS 2V+1Ü
Hörerkreis / Audience WA MS-INF ab 1
WA MS-RCI ab 1
Vorlesung: Zeit & Ort /
Lecture: Time & Place
Di, 14:00 - 17:00, Raum 00.08.059
Übung: Zeit & Ort /
-

Schein / Course Certificate erfolgreiche Teilnahme an Klausur / passing the exam

Aktuelles / News

Lokale Webseite zu Vorlesung und Übung

Beschreibung

Virtuelle Physik:
Moderne Modellierungstechnik und ihr Einsatz in der Computersimulation

Die Entwicklung von Computerspielen, die Erstellung von Fahrzeugsimulatoren, die Regelung von Roboteranlagen oder die Optimierung von Flugzeugsystemen: All diese Anwendungen verlangen nach möglichst korrekten und effizienten Modellen ihrer physikalischen Prozesse. Diese Vorlesung bietet eine Einführung in die moderne Modellierungstechnik mit Hilfe objektorientierter, deklarativer Sprachen wie Modelica und erklärt deren Anwendung in der Computersimulation.

In der Vorlesung werden die physikalischen Grundlagen erklärt und dargelegt wie sich damit elektrische und mechanische Systeme modellieren lassen. Es wird der Aufbau von Modelbibliotheken erläutert und verschiedene Anwendungen in der Mechatronik demonstriert. Weitere Bereiche der Physik werden kurz angeschnitten.

Zusätzlich widmet sich ein begleitender Teil der Vorlesung den Methoden zur Computersimulation und erklärt die wichtigsten Algorithmen zur Modelverarbeitung sowie die wichtigsten Rechenverfahren zur Zeitintegration.

In den Übungen zur Vorlesung, können die Teilnehmer eine eigene mechanische Modelbibliothek erstellen sowie eine Echtzeitsimulation eines Elektrofahrzeugs entwickeln. Vorkenntnisse in der Physik, die über den Gymnasialstoff hinausgehen werden nicht erwartet, jedoch ist reges Interesse von Vorteil. Alle wichtigen Grundlagen werden in der Vorlesung erklärt.

Sprache: Die Vorlesungsunterlagen werden in Englisch zur Verfügung gestellt, die Unterrichtssprache (D/E) richtet sich nach dem Wunsch der Hörer und wird in der ersten Vorlesungsstunde festgelegt.

Description

Virtual Physics:
Using Modern Modeling Methodologies for Computer Simulation

Computer games, driving simulators, control of robots, or optimization of aircraft design: all these applications require suitable and efficient models of their physical processes. This lecture offers an introduction to object-oriented, declarative languages such as Modelica and demonstrates their application for the purpose of computer simulation.

Starting from physical principles, the lecture explains how to model electrical and mechanical systems. The development of extensive modeling-libraries is outlined and illustrated by suitable mechatronic systems. The modeling of further physical domains is briefly sketched.

In addition, the lecture concerns the computational aspects of computer simulation. The processing of the modeling language is explained in detail and the most important algorithms for time-integration are presented.

The corresponding exercise sessions offer the opportunity for the participants to gain their own modelling experience, for instance by creating a mechanic modelling library. Finally, the participants are encouraged to develop a real-time simulation of an electric vehicle. A high interest in physics but no additional prerequisites are expected for this lecture. All important fundamentals will be explained in the lecture.

Language: All written documents will be in English. The lectures are held either in German or in English according to the preference of the audience that will be determined in the first lecture.

 

Echtzeitsimulation eines Fahrzeugs
Echtzeitsimulation eines Fahrzeugs