Computerpraktikum

Computerpraktikum

Demonstrationsvideo Kabine








Vorlesung: Do, 15:00 - 16:30 Uhr in PK 3.4, Prof. Bollhöfer

betreute Übung im CIP-Pool (6.Stock, Forumsgebäude), Elias Jarlebring:
Mi, 15:00 - 16:30 und

Do, 16:45 - 18:15.

Ziel

Anhand eines konkreten Projektes (hier: Modellierung und Numerik einer Fahrerkabine) sollen numerische Methoden entwickelt, implementiert und validiert werden. Dabei soll sowohl Spaß als auch Interesse an Numerik geweckt werden. Gleichzeitig vermittelt dieses Praktikum einen Einblick in die Verfahren, ihre Vorzüge aber auch ihre Nachteile.

Projektplanung

Auf dem Ziel zur Umsetzung des Fahrerkabinenmodells sind eine Reihe von numerischen Verfahren umzusetzen, die anhand folgender Meilensteine gekennzeichnet sind.

  • Modellierung der zugehörigen Gleichungen, Implementation der Gleichungen in MATLAB, numerische Umsetzung mit dortiger Standardsoftware und Visualisierung der Ergebnisse.
  • Implementation in C, Benutzung einfacher Numerischer Verfahren. Analyse und Validierung der Ergebnisse durch Vergleich mit der MATLAB-Version.
  • Ersatz der Verfahren durch implizite Verfahren, dazu Implementation des Gauß-Algorithmus in C, Analyse und Validierung der Ergebnisse durch Vergleich mit MATLAB. Was hat sich verbessert, hat sich der Aufwand gelohnt?
  • Ersatz der akademischen Teststrecke durch Messdaten sowie Interpolation mit Splines, Implementation in C, Verwendung von Standardsoftware (LAPACK) zur Lösung der Gleichungssysteme. Validierung und Visualisierung mit MATLAB. Sind die Verfahren richtig implementiert?
  • Analyse des Wärmeverlustes der Fahrerkabine während der Fahrt. Dazu Implementation der numerischen Integrationsverfahren in C. Visualisierung mit MATLAB.
  • Untersuchung des Eigenschwingverhaltens des Systems. Dazu Linearisierung und Berechnung der Eigenwerte des Systems in C mit Hilfe von LAPACK. Visualisierung mit MATLAB. Welche Beobachtungen machen Sie?

    • Voraussetzung und Hilfestellungen

    Für das Computerpraktikum sind einige elementare Kenntnisse der Programmiersprache C (Felder, Funktionen, Schleifen, Files) und MATLAB (Syntax, Funktionen, Visualisierung) erforderlich. Das Praktikum wird als 2V+4Ü angeboten. Die Vorlesung begleitet Sie bei der Bewältigung der Meilensteine und schließt Lücken bei Benutzung von Compilern, LAPACK sowie numerischer Verfahren, die nicht in ausführlich in der ``Einführung in die Numerik'' behandelt worden sind. Zur Bewältung des Projektes ist Teamwork erforderlich und erwünscht (maximal drei Personen pro Gruppe). Wir bieten Ihnen zusätzlich eine kompetente Beratung im CIP-Pool im Umfang von 4 SWS.