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Erfahrener Benutzer
Roboter Genie
Der Link ist zwar schon recht alt, aber ich denke es hat sich in diesem Gebiet eine Menge getan. Neben Software von Dassault, würde ich 3 Angebote auf den Markt nennen:
1. Maple und MapleSim:
Maple ist sehr aktiv was die Entwicklung von Funktionalität angeht, besonders wenn man an multidomain Systeme zur Modellierung und Simulation angeht. Wenn man die Hilfe zu MapleSim ansieht, da bekommt man eine Menge Information.
2. Matlab und SimuLink:
Wohl hinter Maple, aber sicher vergleich bar.
3. Mathematica und SystemModeler:
Wolfram hat, anders als die Firmen hinter Matlab und Simulink, im Support sich noch nicht auf die etwas anderen Anforderungen eingestellt, welche dort gegeben sind. Wolfram hat aber einige interessante Pluspunkte die mich dazu bewogen haben mich für eine nicht kommerzielle Lizenz der produkte Mathematica und SystemModeler entschieden. Der erste Pluspunkt ist, es gibt die nicht kommerzielle Lizenz, so dass man als Privatperson das Werkzeug legal einsetzen kann! Für 395,. Euro Mathematica und für 495,- Euro SystemModeler. da man für das Zugreifen und Einbinden externer Hardware jeweils spezielle "Packages" braucht, welche man sich nach dem Anmelden in seinem Konto beim Lizenzgeber, der damit auch die Korrektheit der Lizenz überprüft, geht es nur legal als Inhaber einer entsprechenden Lizenz. Da aber hier z. Z. gerade eine enorme Entwicklung stattfindet kann an, selbst mit einer Uni-Lizenz diese nur während der aktiven Uni-Zeit verwenden!
Der zweite Pluspunkt bei Wolfram ist die Entscheidung Modelica, siehe www.Openmodelica.org, für das Erstellen von Blöcken für die Modellierung zu verwenden. OpenModelica ist nicht nur eine Modellierungssprache, sondern eine Entwicklungsumgebung. Man kann also wirklich innerhalb von Modelica seine Modellierung entwickeln und dann später in SystemModeller einbinden.
Modelica ist, wie auch die Zielsetzung der oben genannten 3 Anbieter, aber eben auch Dassault, ein Modellierungssystem das akausale Blöcke definieren und einsetzen erlaubt, Erläuterung siehe in der Einführung zu MapleSim im Internet und das über sogenannte "Connectors" auch Elemente unterschiedliche Domains verbinden und in einer Modellierung einbinden kann.
Minuspunkt ist bei Wolfram, dass man selbst über den Support keine wirkliche Hilfe findet wenn man sein "Hello World" für eine externe Hardware realisieren will. Im embedded Bereich ist das z. B. das berühmte Blinken einer LED. es schient zu gehen, z. Z. arbeitet aber Wolfram in dem Modus, dass man zusätzliche Hardware zu den bereits definierten "Devices" beantragen kann und dann hofft die dort irgendwann zu finden. es scheint aber, nach ersten versuchen mich durch die nicht zielgerechte Dokumentation möglich zu sein. Aber in der Community liest man immer wieder von Problemen selbst bei verwenden eines supporteten Arduino-Boards, GPIOs mit SystemModeller/Mathematica zu verwenden.
Stichwort zu diesem Themenkreis ist auch das "Hardware-in-the-Loop" und "Software-in-the-Loop". Eine denkbare Nutzung ist z. B. wenn man solver im Mathematica nutzen will um an im Experiment gefundenen Daten für die nicht eine Funktion die das Verhalten wiedergibt, eine Funktion auf die messdaten zu erzeugen und so auch die Qualität der Modellierung mit der Realität zu vergleichen!
Ich habe mich dem privaten Projekt verschrieben eine Schotsteuerung mit Schrittmotor für ein von mir in der Entwicklung befindliches Modellboot mit Mathematica und SystemModeler zu modellieren und durch Simulation die Funktionen im Detail zu verstehen und zu optimieren. Diese Aufgabenstellung finde ich als eigenes projekt außerordentlich spannend und schon jetzt macht es mir viel Spaß! Aber, wie hier schon mal geschrieben wurde, dieses zu Realisieren verlangt umfangreiche Kenntnisse, deren Auffrischung, es sind ja nun schon 35 Jahre vergangen seit ich auf der TU zuletzt Mathe studiert habe, aber auch zu erweitern. So bin ich im Rahmen der Auffrischung der Kenntnisse und der Erweiterung dabei mich dem langfristigen Ziel zu widmen praktisch alle Kurse die im Mathe-Bachelorstudium des Matheinstituts der TUM angeboten werden zu absolvieren. Da ernste gesundheitliche Probleme meine Konzentrationsfähigkeit stark eingeschränkt haben, sehe ich dieses studieren als eine REHA um meinen Sysnapsen zu ermöglichen durch Reorganisation die Folgen der Schäden an den grauen Zellen zu beheben. So habe ich mir die im Internet frei verfügbaren Unterlagen zu den Kursen für das mathematik Bachelor der TUM geholt, mich im Detail über die Inhalte informiert und an deutschen Universitäten, wie auch bei den kostenlosen Angeboten der MIT in Boston im Rahmen des OpenCourseware Programmes Vorlesungsvideos von Professoren gefunden deren Vorlesungsstil mir liegt. So z.B. für Analysis von der Universität Tübingen die 2 Semester von Professor Groh, der nach der Methodik von Terence tao der UCLA vorgeht und dessen 2 Lehrbücher zur Analysis auf der persönlichen Seite von Terence tao kostenlos herunterzuladen sind. Auffrischen tue ich mein Abi-Wissen, immerhin hatte ich ein 13 Punkte in Mathematik im Abitur durch die beiden Kurse "MIT OCW 18.01" und ich meine "MIT OCW 18.02". schon erschreckend was 35 Jahre so im Beherrschen der Mathematik erodieren lassen.
Aber für mein Projekt der Schotsteuerung ist die Mathematik eine Säule, aber auch ein Werkzeug für erforderliches Wissen in anderen Bereichen.
So ist vieles im Physik-Bachelor, wie an der LMU angeboten, gleichfalls wichtig, auch hier muss ich mein Leistungskurs Physik-Wissen auffrischen und erweitern! In dem Zusammenhang lohnt sich ein Verweis auf die Vorlesung zur klassischen Mechanik von Dr. Schuller, Professor in Erlangen oder München. Er geht den Bereich mit modernster Mathematik auf den Leib und nutzt dafür diverse topologische Mannigfaltigkeiten. Seine Einführungsvorlesung, in welcher er die Ziele seiner 1 Semester Vorlesung präsentiert, ist die Augen öffnend! Frappant ist das dafür aber die Vorlesungen im Bachelor der Mathematik der LMU das erforderliche Mathematik-Rüstzeug gelehrt wird! Bitte vergesst nicht, da ich aus gesundheitlichen Gründen nicht mehr berufstätig sein kann, habe ich Zeit und kann daher ohne Stress lernen. Wenn ich dann erfolgreich Kurse im Selbststudium gelernt habe, kann ich mich ja so nebenbei an de Uni einschreiben und mir die Credits und vielleicht sogar die abschlüsse holen! Kombiniere ich das mit dem "REHA" Effekt meine Gehirnschäden durch das lernen beheben zu können, kombiniere ich Spaß und Genesungsanstrengungen!
Bleibt für meine Zielsetzung auch noch einige Fächer aus der E-Technik. Regelungstechnik nach Professor Lunze, analoge Elektronik und digitale Elektronik, die ich im Selbststudium mir vor jahrzehnten soweit angeeignet habe, dass ich als Applikationsingenieur in der Halbleiterindustrie am Anfang meiner Karriere sehr erfolgreich tätig war. Ich erwarte, dass mein Elektroniklabor, in diesem Jahr erstellt und ausgestattet mir auch weiter gute Dienste ,machen wird. Zum Abschluss noch ein Blockdiagramm erstmal ohne Kommentare der Schotsteuerung für die ich all dieses lerne, falls ich nicht vorher abgerufen werde!
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