Downloads zur Modellierungswoche 2011

- ohne Downloads -

Downloads zur Modellierungswoche 2012

Programm Modellierungswoche 2012

Vorträge

Prof. Urban "Wieso war Michael Schuhmachers Ferrari so schnell?"

Übung am Montag: Abstandskontrolle mit Lego Mindstorms

Musterlösungen:

Beispielprogramm aus der Präsentation Beispiel.nxc
2.1 EinfacheFahrt.nxc
2.2 Schalter-Steuerung.nxc, Lichtsensor-Steuerung.nxc
2.3 2-Punkt-Regler.nxc
2.4 3-Punkt-Regler.nxc
2.5 P-Regler.nxc

Übung am Dienstag: Abstandsreglung mit Matlab/Simulink

Übungsblatt

Musterlösungen:

Bei einem reinen P-Regler (Proportional-Regler) zeigen sich zwei (bekannte) Nachteile:

Regeldifferenz: Auch nach langer Zeit verbleibt eine Regeldifferenz, der Abstand ist größer als der Sollabstand. Wir haben gesehen, dass man durch Hinzufügen eines I-Anteils (integrierender Anteil) zum Regler diesen Regelabstand verhindern kann.
Schwingung: Der Ist-Abstand schwingt um einen Mittelwert herum, was für die weiter hinten fahrenden Fahrzeuge zunehmend zum Problem wird und zu Kollisionen führen kann. Durch weiteres Hinzufügen eines D-Anteils (differenzierender Anteil) kann auch dieser Nachteil vermieden werden.

So erhält man aus einem P-Regler einen sogenannten PID-Regler, der tatsächlich oft verwendet wird.

Übung am Mittwoch: Kolonnendynamik auf der Legoschiene - oder freie Projektarbeit

(ohne Downloads)

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Programm Modellierungswoche 2013

Übung am Montag: Kran mit Lego Mindstorms

Musterlösungen:

Beispielprogramm aus der Präsentation Beispiel.nxc
2.1 EinfacheFahrt.nxc
2.2 Schalter-Steuerung.nxc, Lichtsensor-Steuerung.nxc
4.1 Dreipunkt-Regeler.nxc
4.2 Proportionalregeler.nxc
4.3 PD-Regler.nxc

Übung am Dienstag: Kranschwingung mit Matlab/Simulink

Übungsblatt 2

Musterlösung:

Bild des fertigen Simulink-Modells

Übung am Mittwoch: Regelung des Kranmodells

Übungsblatt 3

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Programm Modellierungswoche 2014

Übung am Montag: Lego Mindstorms

Musterlösungen:

Beispielprogramm aus der Präsentation Beispiel.nxc
Aufgabe 1: Motorsteuerung.nxc

Übung am Dienstag: Matlab/Simulink

Übungsblatt 2: Balldynamik

Übung am Mittwoch: Vorbereitung auf den Wettbewerb

Optimierung des Modells für den Wettkampf
Schussübungen am Wettkampfplatz

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Programm MoWo 2015

Übung am Montag: Abstandskontrolle mit Lego Mindstorms

Lösungsvorschläge:

Beispielprogramm aus der Präsentation Beispiel.nxc
2.1 EinfacheFahrt.nxc
2.2 Schalter-Steuerung.nxc, Lichtsensor-Steuerung.nxc
2.3 2-Punkt-Regler.nxc
2.4 3-Punkt-Regler.nxc
2.5 P-Regler.nxc

Übung am Dienstag: Abstandsreglung mit Matlab/Simulink

Übungsblatt

Musterlösungen:

Vorlesung am Mittwoch: Etwas Regelungstechnik

Bei einem reinen P-Regler (Proportional-Regler) zeigen sich zwei (bekannte) Nachteile (vgl. P-Regler.png)

Regeldifferenz: Auch nach langer Zeit verbleibt eine Regeldifferenz, der Abstand ist größer als der Sollabstand. Wir haben gesehen, dass man durch Hinzufügen eines I-Anteils (integrierender Anteil) zum Regler diesen Regelabstand verhindern kann.
Schwingung: Der Ist-Abstand schwingt um einen Mittelwert herum, was für die weiter hinten fahrenden Fahrzeuge zunehmend zum Problem wird und zu Kollisionen führen kann. Durch weiteres Hinzufügen eines D-Anteils (differenzierender Anteil) kann auch dieser Nachteil vermieden werden.

So erhält man aus einem P-Regler einen sogenannten PID-Regler, der tatsächlich oft verwendet wird.

In der folgenden Simulation fahren 3 Fahrzeuge hinter dem Pace-Car (gelb) her. Das erste mit einer P-, das zweite mit einer PD- und das dritte mit einer PID-Abstandsregelung. Deutlich erkennt man beim ersten (magenta) eine permanente Abweichung vom Sollabstand (100 m) und eine stärkere Schwingung um den Mittelwert. Das zweite Fahrzeug (hellblau) kann mit Hilfe des differenzierenden Anteils die Schwingung reduzieren. Der zusätzliche I-Anteil im dritten Fahrzeug (rot) führt zu einem besseren Anschmiegen an den Sollabstand.

Übung am Mittwoch: Kolonnendynamik auf dem LEGO-Schienenkreis - oder freie Projektarbeit

(ohne Downloads)