Matlab bis. zum Limit. Hier klicken, um Master-Titelformat zu bearbeiten. Hier klicken, um Master-Textformat zu bearbeiten. Zweite Ebene Dritte Ebene

Transkript

1 Matlab bis zum Limit Praxiserfahrungen mit komplexen Simulationen und Analysen unter Matlab / Simulink Dr.-Ing. Gordon Strickert

2 Hier klicken, Matlab um Master-Titelformat? Was ist Matlab Matrix Laboratory Matrixalgebra, lineare Gleichungssysteme, Eigenwertprobleme. Bibliothek von nützlichen mathematisch-technischen Funktionen (LINPACK/EISPACK). The language of technical computing. Programmiersprache ohne Variablendeklaration. DAS interdisziplinär verwendbare Ingenieurswerkzeug.

3 Matlab Arbeitsumgebung Matlab Kommandozeilen oder Skripte Viele und leistungsfähige Befehle Anwender kann beliebig Befehle ergänzen Java-Oberfläche mit History, Variablenbrowser, Launcher... Debugger mit Haltepunkten etc. GUI Befehle

4 Simulink Arbeitsumgebung Simulink Bsp. mech. Schwinger: Hier u( t) klicken, b c um Master-Textformat zu && x = x& x m m m nichtlineare Effekte, Signalverarbeitung Vierte Ebene etc. Bibliothek für Ein- / Ausgabe, mathematische Operatoren, Funktionen, Erweiterbar durch eigene Blöcke (C, Matlab,...)

5 Matlab im Entwicklungsprozess Protokoll Prototyping: Schnell mal ein GPS Datenaufbereitung: Skriptbasiertes Importieren, Reduzieren, Verschmelzen, Filtern, Zuordnen, Plotten, Animieren, Exportieren Modellierung: Per Mausklick zum flugmechanischen Modell Simulation: Was wäre, wenn? Analyse: Flight Path Reconstruction, Systemidentifizierung, Optimierung

6 Beispielanwendungen Moving Map Replay für Flugpfad Sensoremulation ( steckerkompatibel ) Hier Pausensuche klicken, in Wave-Signalen um Master-Textformat zu Parameteroptimierung (Aerodynamik) Bewegungsanalyse (Tracking) Mehrkörpersimulation / Cosimulation Datenserver (serielle Leitung und UDP) Visualisierung Primary Flight Display Vierte Plots für Berichte Ebene 15 Fünfte 10 Ebene ψrel [ ] 5 simuliert gemessen t [s]

7 Hier klicken, um TheMaster-Titelformat Loop Hardware In The

8 Hier klicken, um TheMaster-Titelformat Loop Hardware In The Sensormodell Dritte Aktuatormodell Ebene Flugmechanik Umgebungs- Hier klicken, um Master-Textformat modell zu

9 Systemidentifizierung Vehikel Manöver Hier klicken, um Master-Textformat Aufnahme zu Steuereingabe Daten SIMPACK COSI Modell - + Messungen Kompatibilität Rekonstruktion Methoden Parameter SIMULINK FITLAB

10 Erweiterungen 1 Zusätzliche Befehle und Skripte Matlab Central File Exchange Hier Eigene, klicken, Kollegen, WWW um Master-Textformat (Universitäten!) zu Toolboxen erweitern den Befehlsumfang z.b. Für Signalverarbeitung, Bildverarbeitung, Parameteranpassung, Regleroptimierung, Neuronale Netze, Ablaufsteuerung (Stateflow)... Blocksets zusätzliche Blöcke für Simulink z.b. Transformationen, fertige Regler, Interfaces...

11 Erweiterungen 2 Autocoder Erstellen von ausführbarem Code direkt aus Matlab / Simulink Hier z.b. Realtime klicken, Workshop um Master-Textformat zu Interfaces zu anderen Simulationsumgebungen Mehrkörpersimulation Simpack dspace für Echtzeitsimulation ActiveX- Vierte Elemente Ebene Kommunikation mit Excel Steuer- und Visualisierungsblöcke für Simulink

12 Es ist nicht Alles Gold... Keine 100%ige Abwärtskompatibilität unter Simulink. Matlab / Simulink beansprucht immer alle Systemressourcen während der Simulation. Nur eingeschränkt plattformübergreifend nutzbar. Langsam. Seit Matlab 6 ressourcenfressende Java-Oberfläche. Dritte Sehr teuer. Ebene Zu viele Möglichkeiten: häufig findet man nur die Zweitbeste. IMHO schlechte Dokumentation.... nehme ich trotzdem mit auf die Insel!

13 Lizenzen & Kosten Produkt Anschaffung Jährl. Wartung MATLAB SIMULINK Neural Network Toolbox Realtime Workshop

14 Webinare Themen im Juli bis September: 27. Juli 2004 Modellbasierte Entwicklung 28. Juli 2004 MATLAB in der Signal- und Bildverarbeitung 29. Juli 2004 Signalverarbeitung und Kommunikationstechnik 30. Juli 2004 Automatische Code-Generierung fuer On-Target Rapid Prototyping 11. Aug Einführung in MATLAB und Simulink 12. Aug Datenerfassung und -anlyse mit MATLAB in der Messtechnik 18. Aug Entwicklung von Regelungssystemen 25. Aug Industrial Equipment 10. Sep MATLAB im Versicherungs- und Bankenumfeld 16. Sep MATLAB in der Finanzindustrie jeweils 10:00 Uhr,

15 Alternativen Octave mit Gnuplot Scilab RLab MatrixX (aufgekauft & eingestellt) MuPAD Maxima Dritte PtolemyEbene II Dymola / Modelica Excel Fünfte Dplot Ebene

16 Demonstration... Curve Fitting Graphics: Vibrating Logo Fly a plane (Blocksets / Dials & Gauges) Schwinger zweiter Ordnung Para-Toolbox

17 Hier klicken, im Selbstversuch um Master-Titelformat Matlab im Selbstversuch Institut für Flugsystemtechnik, DLR Braunschweig bietet: Praxissemester Studien- / Diplomarbeiten Aufgaben aus Datenanalyse, Regelungstechnik, Informatik, maschinellem Sehen, Visualisierung vor dem Hintergrund von Flugsimulatoren und unbemannten Dritte Luftfahrzeugen. Ebene viele (fortgeschrittene) Matlab- Anwender und -Entwickler. Ansprechpartner: Dr. F. Thielecke Dr. G. Strickert frank.thielecke@dlr.de gordon.strickert@dlr.de