Erzeugung von interaktiven Grafiken im Rahmen der Web 2.0 Programmierung

[s.c.]

Programmierung der Antestate für das Praktikum Elektrische Maschinen in Moodle

Durch die Antestate für das Praktikum in Moodle können Studenten ihre Kenntnisse von elektrischen Maschinen erkennen und vertiefen. Nur wenn Studenten die Antestate bestanden haben, können sie am Praktikum teilnehmen und das entsprechende Praktikum wird anerkannt. In diesem Dall sollten sich die Studenten auf dieses Praktikum ausreichend vorbereiten.

Programmierung graphischer Benutzerschnittstellen mit Tcl/Tk. - 4. Aufl.

Das hier frei verfügbare Skript und die Sammlung an Klausuren mit Musterlösungen aus den Jahren 2005 bis 2015 geht auf die gleichnamige Vorlesung im Masterstudium Informatik an der Universität Kassel zurück. Kenntnisse in der Programmierung graphischer Oberflächen sind offensichtlich sehr nützlich, da es kaum noch Anwendungen gibt, die auf eine ansprechend gestaltete Benutzeroberfläche verzichten können. Andererseits ist die Programmierung auch heute noch sehr aufwendig. Als Ausweg empfiehlt sich die Beschäftigung mit Ousterhouts Tcl/Tk, das einerseits eine leicht lernbare und universell einsetzbare Skriptsprache (Tcl) bietet, andererseits mit Tk über einen überschaubaren und auf fast allen Betriebssystemen einsetzbaren Werkzeugkasten für die Konstruktion graphischer Oberflächen verfügt. Grundlage des Skripts ist das ausgezeichnete Buch von Harrison und McLennan „Effective Tcl/Tk Programming - Writing Better Programs with Tcl and Tk“ aus dem Jahr 1998, das inzwischen auch in einer deutschen Übersetzung vorliegt.

Programmierung in Pascal

Das hier frei verfügbare Skript gehört zu einer gleichnamigen Vorlesung, die von Prof. Dr. Lutz Wegner bis zum Wintersemester 1998/99 am damaligen Fachbereich 17 Mathematik/Informatik der Universität Kassel gehalten wurde. Thema ist die Einführung in die Programmierung, wie sie am Anfang fast aller Informatik-, Mathematik- und verwandter Ingenieurstudiengänge steht. Hier erfolgt die Einführung mit der Programmiersprache Pascal, die Niklaus Wirth (ehemals ETH Zürich) bereits 1968 entwickelte. Sie gilt als letzte Vertreterin der rein prozeduralen Sprachen und führt in der Regel zu sauber strukturierten Programmen. In der damals auf PCs weit verbreiteten Turbo Pascal Variante geht es auch um Objektorientierung, die charakteristisch für das heutige Programmierparadigma mit Java ist. Alte (und neu geschriebene) Pascal-Programme lassen sich problemlos mit den Free Pascal Open Source Compilern (www.freepascal.org) übersetzen und unter allen gängigen Betriebssystemen zur Ausführung bringen. Wer hierfür eine fachlich präzise und trotzdem vergleichsweise gut lesbare Einführung mit Hinweisen auf guten und schlechten Programmierstil braucht, wird hier fündig und kommt über den Stickwortindex am Ende auch schnell zu Einzelthemen wie Parameterübergabe oder das Arbeiten mit Pointern.

LIVE-Fab – CNC-Programmierung und Montageplanung in einer virtuellen Lernfabrik. Konzepte, Grundlagen, Technik, Anwendung

Am Institut für Arbeitswissenschaft und Betriebsorganisation (ifab) Universität Karlsruhe wird zurzeit das Projekt LIVE-Fab (Lernen in der virtuellen Fabrik) gemeinsam mit der Fachhochschule Landshut, Fachbereich Maschinenbau, durchgeführt. Dieses Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Programms „Neue Medien in der Bildung“ gefördert. Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines anschaulichen Lehr- und Lernmodells für eine Fabrik als funktionierendes Ganzes. Dazu soll im Rechner eine Modellfabrik mit den Bereichen Wareneingang, Fertigung, Montage und Qualitätssicherung abgebildet werden. Die Fabrik mit ihren Anlagen (Maschinen, Transportsysteme etc.) und Materialflüsse soll in einem 3D-Modell visuell erfassbar sein. Die Grundlagen zur Schaffung einer virtuell funktionierenden Produktion einschließlich Anlagenplanung, Arbeitsvorbereitung, die Mechanismen, Kundenbestellungen und Qualitätsmanagement sollen in einzelnen Fallstudien den Studierenden vermittelt werden. Den Studierenden aus den Fachbereichen Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, Elektrotechnik und Betriebswirtschaft mit technischer Ausrichtung soll mit der virtuellen Fabrik ein Werkzeug an die Hand gegeben werden, mit dem sie die komplexen, ineinander verzahnten Vorgänge eines Produktionsprozesses besser verstehen lernen. Dies bedeutet, dass in der virtuellen Fabrik die inhaltlichen Aspekte mehrerer vorgelagerter Vorlesungen kombiniert werden und dadurch ein Verbund zum Verständnis der Produktionsprozesse geschaffen wird.(DIPF/Orig.)

role of features and aspects in software development

Feature-Oriented Programming, Aspect-Oriented Programming, Software Product Lines, Stepwise Development

Automatisierung einer Brauchwasser- Druckerhöhungsstation

Für eine Brauchwasserdruckerhöhungsstation soll ein Konzept für die Steuerungstechnik entwickelt werden, das folgende Anforderungen umfasst: Steuerungs- und regelungstechnische Lösung für die Befüllung der Vorratsbehälter, Steuerungs- und regelungstechnische Lösung für die Druckregelung in den Druckkesseln, Auswahl geeigneter Sensoren zur Füllstandmessung in den Vorratsbehältern, Auswahl geeigneter Sensoren zur Druckerfassung in den Druckkesseln, Konzept zur Füllstandermittlung in den Druckkesseln, Konzept zur Anlagensteuerung mit Bedienebenen und Störmeldesystem, Erstellung eines Datenmodells, Auswahl einer geeigneten Steuerung, Auswahl eines geeigneten Visualisierungspanels und dessen Programmierung, Unterstützung bei der Auswahl der elektronischen Bauteile und der Schaltschrankprojektierung, Zeichnungserstellung und Verdrahtung, Projektmanagement und Kundenkontakt.

Entwicklung der Nachrüstlösung einer Brandmeldeanlage zur Anbindung und Visualisierung an das KNX System

Diese Arbeit beschreibt die Nachrüstlösung einer Brandmeldeanlage der Firma Notifier zur Anbindung und Visualisierung an das KNX System. Die Anbindung soll ermöglichen, dass Informationen der Brandmeldeanlage in Form von Feuer- und Statusmeldungen an dem KNX-Bus übertragen und visualisiert werden können. Die positiven Effekte, die daraus resultieren, sind zum einen die mögliche Verknüpfung mit anderen Teilnehmern im KNX-System und zum anderen die daraus resultierende Möglichkeit, alle vorhandenen Systeme in einem Gebäude visualisiert darstellen zu können. Nach der Recherche, zu dem von dem Systemen verwendeten Schnittstellen und Kommunikationsmöglichkeiten, wurde die Auswahl der benötigten Bauteile getroffen, um die Anbindung der beiden Systeme zu ermöglichen. Die daraus resultierende Verwendung eines Mikrocontrollers erforderte die Entwicklung und Programmierung dessen Software. Anschließend war es möglich durch hardware- und softwaretechnischen Lösungen eine Anbindung der beiden Systeme zu ermöglichen und das daraus gesteckte Ziel, eine Visualisierung durch Verwendung spezieller Software des KNX, zu erreichen.

Aufbau eines Hochspannungs-Isolations-Prüfplatzes

In der Arbeit wird ein Hochspannungs-Isolations-Prüfplatz entwickelt. Dieser dient zum Testen von Isolationsstrukturen in speziellen Proben bei der Berliner Glas KGaA Herbert Kubatz GmbH & Co. Der Prüfplatz muss programmierbar sein, vorhandenes Equipment soll nach Möglichkeit genutzt werden. Um eine geeignete Lösung zu finden, werden in Vorversuchen die möglichen Parameter ermittelt und gegebenenfalls eingeschränkt. Die Betrachtung der Themenschwerpunkte Digitalisierung, Strommessung, Spannungsmessung, Steuerung der Prüfspannung sowie Software führen zu Auswahl und Aufbau/Programmierung der einzelnen Komponenten. Des Weiteren wird die Sicherheit beim Umgang mit dem Prüfaufbau, besonders hinsichtlich der verwendeten Hochspannung, erörtert. Als Ergebnis wird der Prüfplatz mit einem Hochspannungsnetzteil aufgebaut, welches über eine USB-Datenbox mit der Software auf einem PC gesteuert wird. Die Ausgabe von Strom und Spannung des Netzteils wird aufgezeichnet. Ein USB-Oszilloskop zeichnet mittels eines Hochspannungstastkopfs die Spannung und mittels einer Stromzange den Strom auf. Mit dieser Strommessung wird ein elektrischer Durchschlag detektiert und an die Software gemeldet. Die Eignung des gewählten Equipments wird nachgewiesen.

Mathematische Grundlagen der robusten Implementierung von Vektoroperationen

Eine Vektoroperation ist die Berechnung von Vektoren. Zum Beispiel Addition, Subtraktion und skalares Produkt. Die Vektoroperation wird meistens für die Berechnung von Signalen, z.B. Faltung verwendet. Ein Programm ist für die Operationen entworfen worden. Mit welchen Methoden kann eine Vektoroperation mit vielen Elementen einfach sein und wie kann die Robustheit des Programms stabil sein? Diese Probleme sollen in dieser Arbeit untersucht und gelöst werden. Hierfür wurde die sichere Programmiersprache SPARK2014 gewählt, um die Robustheit des Programms realisieren zu können. Und das wichtigste Werkzeug, die Vor- und Nachbedingung von SPARK2014, wurde verwendet. Für das Programm ist ein mathematisches Konzept wichtig, es ist die Basis der dynamischen Programmierung. Am Anfang wurden mögliche Vor- und Nachbedingungen geschrieben. Anschließend durch mathematische Kenntnisse ,Notwendig und Hinreichende Bedingung‘ wurden die repräsentativen Vorbedingungen gewählt und die Reihenfolge der Vorgehensweise festgelegt. Danach wurde die Methode durch mathematische Kenntnisse nachgewiesen. Zum Schluss wurden die entworfenen Vor- und Nachbedingungen durch die mathematischen Beispiele getestet.

Robuste Implementierung von Vektoroperationen

Das Thema „Robuste Implementierung numerischer Vektoroperationen“ ist Gegenstand dieser Bachelorarbeit. Um numerische Vektoroperationen robust implementieren zu können, muss man einen Code schreiben. Darin sollten nicht nur die Fehler der Vektoroperationen getestet, sondern auch eine Begrenzung der eingegebenen und ausgegebenen Werte entworfen werden. Die erste Aufgabe ist der Entwurf der Vor- und Nachbedingung in der Programmierumgebung Spark. SPARK ist eine formal definierte Computerprogrammiersprache basierend auf der Ada Programmiersprache. Sie ist eine Softwareentwicklungstechnologie, die mit hoher Zuverlässigkeit konzipiert wurde. Allgemein gesagt, die Aufgaben in dieser Arbeit sind folgendermaßen: 1. Entwurf und Programmierung der Vor- und Nachbedingung im Spark2. Entwurf und Programmierung der Testprogramm für alle Vor- und Nachbedingungen. Als Lösungskonzept soll in der Aufgabe eine Bibliothek über den Test der numerischen Vektoroperationen entwickelt werden. Zuerst muss man alle Vektoroperationen kennen. Der nächste Schritt ist die Analysierung der potenziellen Fehler bei den Vektoroperationen. Hier ist eine mathematische Analyse sehr wichtig. Mit Hilfe der mathematischen Grundlagen kann der Plan für den Entwurf der Vor- und Nachbedingung umgesetzt werden. Danach erfolgt der Entwurf der Hilfsfunktionen für die Vor- und Nachbedingung. Mit Hilfe der Verwendung der Hilfsfunktion in der Spezifikationsdatei können Fehler vermieden werden und die Codes bleiben sauber. Am Ende erfolgt die Programmierung aller Vor- und Nachbedingungen für alle Vektoroperationen.

Konzepterstellung, Realisierung und Verifizierung eines Messplatzes zur Untersuchung von Umwelteinflüssen auf Hochfrequenzkomponenten

Alle Komponenten der Hochfrequenztechnik sind bei jedem Anwendungszweck unterschiedlichen Umwelteinflüssen ausgesetzt. Um einzelne Bauteile oder verschiedene Baugruppen auf ihr Verhalten unter verschiedenen Umweltbedingungen zu untersuchen und um eine stabile Funktionsweise bei diesen zu gewährleisten, wurde ein Messplatz konzipiert, entwickelt und verifiziert. Zur Ansteuerung wurde Labview als Programmierumgebung verwendet. In dieser Arbeit wird nachfolgend auf die Grundlagen dieser Thematik, die verwendeten Geräte mit dazugehörigem Aufbau und die Programmierung in Labview erläutert. Abschließend wird auf die verschiedenen Verifizierungsmessungen eingegangen. Bei diesen wurde ein Verstärker mithilfe eines vektoriellen Netzwerkanalysators auf seine Charakteristiken bei verschiedenen Temperaturen untersucht und mit den Kennwerten des Herstellers verglichen.

Entwicklung einer benutzerfreundlichen Software zur Berechnung von Rundfunk-Sendeantennen

Die Abteilung Sendertechnik des Norddeutschen Rundfunks betreibt die Sender zur Versorgung der Rundfunknutzer und befasst sich unter anderem mit der Planung und Optimierung von Sendeantennen. Das Ziel dieser Bachelorarbeit war die Entwicklung einer Software, mit der Horizontaldiagramme von Antennen erstellt, angepasst und dokumentiert werden können. Dafür wurde eine vorhandene LabVIEW-Software in ihren Grundzügen übernommen, in eine neue, in Java entwickelte Programmumgebung übertragen und dort erweitert und optimiert. Die Arbeit dokumentiert die Grundlagen der Sendeantennenplanung und die programmiertechnischen Entwicklungsschritte bis hin zur fertiggestellten und funktionsfähigen Software. Im Speziellen geht sie dabei auf die Berechnung von Antennensystemen, die Erstellung von Horizontaldiagrammen sowie die objektorientierte Programmierung und die Erstellung von grafischen Benutzeroberflächen ein. Dabei werden die einzelnen Entwicklungsschritte dokumentiert und erläutert sowie die Validierung der Software beschrieben.