Differentialgleichungen sind im Ingenieurbereich eines der wichtigsten Mittel zur Beschreibung dynamischer Systeme. Wir stellen Ihnen in diesem Modul unabhängig von Ihren Vorkenntnissen den Lagrange-Formalismus und das Prinzip der kleinsten Wirkung als Methode zur Bestimmung von Differentialgleichungen vor. Wir beginnen mit einfachen mechanischen Systemen und erhöhen schrittweise die Komplexität der Geometrie. Später zeigen wir Ihnen, wie sich der Formalismus analog auf elektrische und mechatronische Systeme anwenden lässt. Dazu erklären wir Ihnen einerseits die mathematischen Herleitungen, die dieses Vorgehen begründen, andererseits sind Vorlesung und Übung stets von anschaulichen Aufgaben begleitet, die das neu Gelernte anwenden und verdeutlichen. Die Differentialgleichungen, die wir im Laufe des Moduls zu verschiedensten Beispielen bestimmen sind meist nicht-linear und analytisch nicht lösbar. Daher zeigen wir Ihnen einige numerische Verfahren zur approximierten Lösung der Differentialgleichungen.
Die Veranstaltung ist in einem hybriden Lernformat gehalten. Wir stellen Ihnen Vorlesungsvideos online bereit, zusätzlich findet eine Kurzvorlesung statt, in der Prof. Dr.-Ing. Michael Müller Ihnen die wesentlichen Inhalte der Woche zusammenfasst und Ihnen Raum für Fragen und Diskussionen bietet. Direkt im Anschluss zeigen wir Ihnen in der Übung Anwendungsaufgaben, die inhaltlich eng am Vorlesungsinhalt orientiert sind - auch hier sind Fragen jederzeit willkommen.
