Vortrag

matlab.rwth.aachen.de

Vortrag

Anwendung von

MATLAB/Simulink in

Studium und Praktikum

Aryanti Kusuma Putri B.Sc. RWTH

Stefan Liebich B.Sc. RWTH

1


Gliederung

Anwendungen im Studium und

Möglichkeiten durch Mitarbeit in

der Forschung

Erfahrungen im Rahmen des

Industriepraktikums

MATLAB/Simulink an anderen

Universitäten

2


Das erste Mal MATLAB

LEGO Mindstorms Projekt

Projekt im 1. Semester

An allen Elektrotechnik

Instituten

Roboter Programmierung mit

MATLAB

Sehr gut zur Motivation!

3


MATLAB GUI Programmierung

Bachelorarbeit

Entwicklung eines Tools zur thermischen

Parametrierung verschiedener Speichertechnologien

Analytische Berechnung Cth und Rth

verschiedener Speichertechnologien

Numerische Berechnung des

Temperaturverlaufs

4


MATLAB GUI Programmierung

5


Simulink – Simulation von Systemen

Brennstoffzellensystem

Modellierung von

verschiedener

Komponenten

– Reformer

– Brenner

– …

Als Gesamtsystem

verschaltet

6


Simulink - Rapid Control Prototyping

Magnetschwebezug im

Modellbaumaßstab

– „Transrapid im Kleinen“

– Studentenprojekt am IEM

7


Simulink - Rapid Control Prototyping

Elektromagnetische

Linearführung

– 6 Aktoren

– 5 Freiheitsgrade

8


Simulink - Rapid Control Prototyping

Modellbildung

Reglerentwurf im Zustandsraum

9


Gliederung

Anwendungen im Studium und

Möglichkeiten durch Mitarbeit in

der Forschung

Erfahrungen im Rahmen des

Industriepraktikums

MATLAB/Simulink an anderen

Universitäten

10


Industriepraktikum bei

Rohde & Schwarz

Unabhängiges Familienunternehmen

• über 8000 Mitarbeitern weltweit

• Seit 77 Jahren im Bereich Mess- und Kommunikationstechnik aktiv

Projekt - SDR

• Entwicklung eines modularen softwarebasierten Funkgeräts

(Software Defined Radio)

• Besteht aus Grundgerät und unterschiedlichen Sende/Empfangs-

Modulen

GG S/E-M

OBISS

Schnittstelle

11


Simulation des

Kommunikationssystems

Equalizer TimeSync Empfangs-Filter

Evaluierung der

Empfangsqualität

Datenquelle Sende-Filter

Übertragungskanal

mit Interferer

Sende/Empfangs-

Modul

Untersuchung eines neuen Regelkonzeptes

(AGC - Automatic Gain Control)

12


Übersicht über entwickelte

Simulationsumgebung

BER Simulation

AGC_BER_Sim.m

for-Schleife

AGC_Init_Parameters.m

AGC_Sim.m

AGC_2_6_BER.mdl

BERDataFormat.m

Speichern der

Messwerte

Grafische

Darstellung

maxNumErrors = fixed

maxNumBits = 1e6

Realisierungen

Objektorientierte Speicherung

SNR-Werte

container(1,2,1)

modulation

bps

snr

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

} }}

}Generelle

Informationen

} Symbol

Simulations-

ergebnisse

AGC

Messung

Fehler

Messung

Abweichung

13


BER

Visualisierungen

BER-Plots

10 -1

10 -2

10 -3

10 -4

10 -5

mean

BER Plot

10

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

-6

SNR [dB]

Zeitaufgelöste Fehler/AGC-

Ereignisse

Error Events

AGC Gain [dB]

AGC Gain [dB]

Error Events

10 -1

10 -2

150

60

100

40

50

20

0

AGC Events over simulation time

Error results over simulation time

Errors in the range of 100 Bits

00

0

0.005

0.005

0.01

0.01

0.015

time 0.015 [s]

time [s]

0.02

0.02

0.025

0.025

150

100

50

0 0.005 0.01 0.015

time [s]

0.02 0.025

0

Error results over simulation time

AGC Events over simulation time

Continuous BER over time

Increment of AGC Gain [dB]

Absolute AGC Gain [dB]

Increment of AGC Gain [dB]

Absolute AGC Gain [dB]

0 0.005 0.01 0.015

time [s]

0.02 0.025

14


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

15


Gliederung

Anwendungen im Studium und

Möglichkeiten durch Mitarbeit in

der Forschung

Erfahrungen im Rahmen des

Industriepraktikums

MATLAB/Simulink an anderen

Universitäten

16


Schweden

17


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

18


Schweden

Projekt in Image Processing

19


Viel Spaß noch beim MATLAB Tag!

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

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