Entwicklung und Implementierung einer Zustandsraum-Blockdiagramm- Algebra in SageMath/SymPy
Masterarbeit
Die Verknüpfung von Systemen im Zustandsraum ist ein zentrales Thema in der Systemtheorie. Obwohl die mathematischen Grundlagen in der Lehre vermittelt werden, ist die praktische Anwendung oft mit manuellen Aufwand verbunden. Selbst mit Tools wie SageMath, MathCAD oder SymPy erfordert die Herleitung von Rückkopplungsoperationen oder komplexen Verknüpfungen mehrere Seiten Rechnungen. In nicht-symbolischen Programmen wie MATLAB Simulink werden diese Verknüpfungen implizit durchgeführt. Für die explizite Modellierung, Analyse und Simulation fehlt jedoch eine formalisierte, symbolische Algebra, die beliebige A, B, C, D-Matrizen und u, x, y-Vektoren verarbeiten kann. Diese Lücke soll in dieser Masterarbeit geschlossen werden.