Siehe TUMonline
Anmerkung: Die Anmeldung erfolgt über TUMonline.

Nach der Teilnahme an den Modulveranstaltungen ist der
Studierende in der Lage, grundlegende numerische Verfahren der
Elektrotechnik für wesentliche Aufgabenstellungen einzusetzen. Dazu
gehört z.B. die numerische Simulation.

• Verfahren zur Lösung linearer Gleichungssysteme wie Gauss/Cholesky-Elimination, QR-Zerlegungen, Singulärwertzerlegung, Konjugierte-Gradienten-Ansatz, Relaxation
• Verfahren zur Modellordnungsreduktion (Krylov-Unterraum-Transformation) wie Arnoldi-Iteration, Lanczos-Iteration
• Verfahren zur nichtlinearen Nullstellensuche wie Newton-Raphson, Intervallverfeinerungsansätze
• Verfahren der numerischen Integration differentiell-algebraischer Gleichungssysteme wie z.B. Expliziter Euler, impliziter Euler, Trapez-Methode, Gear-Ansatz

Die genannten mathematischen Grundlagen werden im unmittelbaren Zusammenhang mit Anwendungsgebieten der Elektrotechnik entwickelt. Ein herausragendes Beispiel ist die Schaltkreissimulation. Zum einen bildet sie als zeitsparende und Material schonende Alternative zur Fertigung und Messung von Prototypen eine Schlüsseltechnik beim Entwurf von komplexen Schaltungen und Systemen. Zum anderen bilden numerische Verfahren und Algorithmen den Kern moderner Simulationsverfahren und kommen alle der oben erwähnten numerischen Verfahren bei der Simulation zum Einsatz. Im Einzelnen werden die vier Simulationsarten
• Kleinsignal- oder lineare Wechselstromanalyse (AC-Analyse),
• Arbeitspunktberechnung (DC-Analyse)
• nichtlineare Einschwinganalyse (Transient-, TR-Analyse) und
• nichtlineare Frequenzanalyse (Harmonic Balance, Shooting Newton)
verwendet, um die oben genannten numerischen Verfahren beispielhaft zu lehren.

Höhere Mathematik (aus dem B.Sc.-Studium)

Als Lernmethode wird zusätzlich zu den individuellen Methoden des
Studierenden eine vertiefende Wissensbildung durch mehrmaliges
Aufgabenrechnen in Übungen und Tutorübungen angestrebt.
Als Lehrmethode wird in der Vorlesungen Frontalunterricht, in den
Übungen Arbeitsunterricht (Aufgaben rechnen) gehalten. Zusätzlich werden im Rahmen von Hausaufgaben Inhalte von dem Studierenden praktisch in Matlab umgesetzt.

Abschlussklausur (120 Min., mit Unterlagen)

Strang - Computational Science and Engineering