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

11

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]

15

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

16

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

18

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

20

Viel Spaß noch beim MATLAB Tag!

Aryanti Kusuma Putri B.Sc. RWTH Stefan Liebich B.Sc. RWTH