Dies ist das Repository für den Kurs Systemsimulation / Digitaler Zwilling an der Fachhochschule Oberösterreich (Campus Wels).
Der Kurs vermittelt den Studierenden des Studiengangs Automatisierungstechnik die Grundlagen der Modellierung, Simulation und Visualisierung technischer Systeme. Dabei werden statische und dynamische (kontinuierliche, diskrete, hybride) Modelle behandelt und deren programmtechnische Umsetzung in C# mit WPF (für die Benutzeroberfläche und 2D-Visualisierung) sowie Bibliotheken wie Math.NET Numerics (Berechnung) und SharpGL (3D-Visualisierung) erarbeitet.
| Kapitel | Inhalt |
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Prolog Organisatorisches, Voraussetzungen, Lernziele und Überblick über die Struktur des Kurses. |
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Kapitel 1: Systemsimulation und der Digitale Zwilling Einführung in die Grundlagen von Modellbildung und Simulation. Vorstellung verschiedener Modellarten, Lösungsmethoden und des Konzepts des Digitalen Zwillings. |
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Kapitel 2: Statische Modelle (2D) Behandlung statischer Systeme im Gleichgewicht am Beispiel von Fachwerken. Implementierung der Berechnung idealer und elastischer Fachwerke in 2D sowie deren Visualisierung. |
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Kapitel 3: Statische Modelle (3D) Erweiterung der statischen Modelle auf den 3D-Raum. Grundlagen der 3D-Visualisierung mittels OpenGL, Kamerasystemen und Szenengraphen. |
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Kapitel 4: Kontinuierliche Dynamische Modelle Modellierung zeitabhängiger Systeme mittels Differentialgleichungen. Anwendung numerischer Integrationsverfahren (z.B. Euler, Runge-Kutta) zur Simulation mechanischer Systeme. |
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Kapitel 5: Diskrete Dynamische Modelle Einführung in die ereignisorientierte Simulation (Discrete Event Simulation). Modellierung von Warteschlangensystemen und Nutzung stochastischer Methoden (Monte-Carlo-Simulation). |
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Kapitel 6: Hybride Dynamische Modelle Simulation von Systemen, die sowohl kontinuierliches als auch diskretes Verhalten zeigen (z.B. Bouncing Ball). Behandlung von Nulldurchgängen (Zero-Crossing Detection). |
| Epilog Zusammenfassung der Lehrinhalte und Ausblick. |