Elektrifizierung lehren - MATLAB & Simulink

Elektrotechnik und Technische Informatik

Unterricht zu Leistungselektronik und Energiesystemen mit MATLAB und Simulink

Mithilfe von MATLAB und Simulink können Lehrende:

  • den Entwurf von Schaltkreisen für die Modellierung von Motorsteuerungen und Energiesystemen lehren.
  • Grundstudienpläne mithilfe dynamischer Visualisierungen verbessern.
  • virtuelle Labore zur Lehre des Entwurfs von Schaltkreisen und der Signalanalyse implementieren.
  • projektbasiertes Lernen mit von Branchenführern nominierten herausfordernden MATLAB- und Simulink-Projekten einsetzen.
  • durch integrierte Hardware-Unterstützung und Generierung von Embedded Code praktische Erfahrungen vermitteln.
  • mithilfe von File Exchange und GitHub mit einer aktiven Elektrifizierungs-Community interagieren.

Kursthemen zur Elektrifizierung

Schaltkreise

Simulink bietet eine visuelle Umgebung für den Entwurf und die Simulation von Schaltkreisen, die Studierenden die Analyse komplexer Schaltkreissysteme erleichtert. Mithilfe von Blöcken, die verschiedene Komponenten wie Widerstände, Kondensatoren, Spulen und Operationsverstärker darstellen, können Studierende Schaltkreismodelle konstruieren. Dieser Ansatz hilft ihnen dabei, sich die Verbindungen und Interaktionen zwischen Schaltkreiselementen bildlich vorzustellen und so ihr Verständnis des Verhaltens von Schaltkreisen zu vertiefen.

Leistungselektronik

Der Schwerpunkt der Leistungselektronik liegt auf der Untersuchung und Anwendung elektronischer Geräte zur Steuerung und Umwandlung von elektrischer Energie. Dies umfasst den Entwurf, die Analyse und die Implementierung von leistungselektronischen Umrichtern wie Wechselrichtern, Gleichrichtern und DC-DC-Wandlern. Studierende haben die Möglichkeit, Steuerungsentwürfe zu erstellen, die Systemleistung zu optimieren oder zu testen oder Hardware-in-the-Loop-Simulationen in Echtzeit durchzuführen.

Energiesysteme

Energiesysteme befassen sich mit der Erzeugung, Übertragung, Verteilung und Nutzung elektrischer Energie. Dies umfasst den Entwurf, den Betrieb und das Management großer elektrischer Energiesysteme wie Kraftwerke, Umspannwerke, Transformatoren, Übertragungsleitungen und Verteilernetze.

Erneuerbare Energien

Mithilfe von MATLAB und Simulink können Studierende erneuerbare Energiesysteme und ihre Entwürfe kennenlernen und sich über die Erzeugung, Übertragung und Speicherung von elektrischem Strom informieren. Die Themengebiete reichen von netzbildenden Batteriespeichersystemen über Strom-Spannungs-Paneele für Solaranlagen bis hin zu Modellen von Windkraftanlagen. Studierende können ihre Grundkenntnisse ausbauen, um die Theorie und praktische Anwendung auf Systemebene besser zu verstehen.

KI zur Elektrifizierung

Vermitteln Sie Studierenden Konzepte der künstlichen Intelligenz, indem Sie KI-basierte virtuelle Sensoren und Regelungsstrategien für Motoren, Batterien, Leistungswandler, Energiemanagementsysteme, Elektrofahrzeuge und Netzsysteme erstellen, trainieren und testen.