Buchbesprechnung zur 1. Auflage in at - Automatisierungstechnik 1/2003


Matlab ist heute mit all seinen Erweiterungen in Form von Toolboxen und Blocksets eines der populärsten Softwarewerkzeuge im ingenieurtechnischen, naturwissenschaftlichen und finanznumerischen Umfeld. Der Name MATLAB rührt von der Abkürzung Matrix Laboratory her und weist auf eines der grundlegenden Konzepte - Matrizen verknüpft mit dem Gedanken an Entwicklung und Erweiterung - hin. Das vorliegende Buch wendet sich daher - interdisziplinär - an alle Studenten, Forscher und Anwender, die Matlab, Simulink, Stateflow, die Control System Toolbox, die Optimization Toolbox oder die Signal Processing Toolbox nutzen. Im Fokus dieses Buches stehen ingenieurtechnische Fragestellungen, insbesondere aus dem Bereich Regelungs- und Automatisierungstechnik sowie Mechatronik.

Die ersten vier Kapitel sind Matlab als dem grundlegenden Tool gewidmet. Systematisch beschreiben die Autoren zunächst die ersten Schritte mit Matlab, Matlab Skripte und Funktionen. Kurz gehen sie auf die mächtigen graphischen Möglichkeiten von Matlab ein, sowie auf die Solver zu gewöhnlichen und partiellen Differentialgleichungen. Thema des fünften Kapitels ist die Control System Toolbox - ein nicht nur für Regelungstechniker äußerst hilfreiches Werkzeug. Im Detail diskutieren sie LTI-Modelle und den Entwurf von Reglern. Wie jedes Kapitel wird auch dieses durch Übungsaufgaben zur Vertiefung und zum Proben des Erlernten abgeschlossen.

Eine wichtige Aufgabe ist die Aufbereitung, Filterung und Analyse von Daten. Ein profundes Werkzeug dazu ist die Signal Processing Toolbox, die insbesondere im Hinblick auf diskrete Fouriertransformation, digitale und analoge Filter kurz behandelt wird - vielleicht etwas zu knapp für eine tiefer gehende Betrachtung. Ähnlich kurz ist der Abriss zu Fragestellungen der Optimierung. Optimierung ist eine fundamentale numerische Fragestellung mit weitverstreuten Anwendungen, nicht nur im Rahmen technischer Probleme. Minima unter Nebenbedingungen, Nullstellensuche, Ungleichungen - die Autoren stellen verschiedene Algorithmen der Optimization Toolbox und deren effizienten Anwendung zur Lösung von Minimierungsaufgaben, least-square Fits oder Nullstellensuche vor.

Eine der wichtigsten Erweiterungen von Matlab zur Modellierung, Simulation und Analyse dynamischer Systeme ist Simulink. Simulink sind die Kapitel acht bis elf gewidmet. Dabei wird sowohl das grundlegende Arbeiten unter Simulink vermittelt wie auch die Simulation linearer und nicht-linearer Systeme, hybrider Systeme mit kontinuierlichen und zeitdiskreten Elementen, oder Regelkreise im Detail diskutiert und anhand vieler praxisnaher Beispiele anschaulich aufgezeigt. Die Modellierung endlicher Zustandsautomaten ist mittels Stateflow - einer der wichtigsten Erweiterungen von Simulink - möglich. Die Autoren beschreiben in ihrem letzten Kapitel die Simulation endlicher Zustandsautomaten mittels Stateflow. Dabei illustrieren sie an einfachen Beispielen die wichtigsten Eigenschaften und Möglichkeiten unter Stateflow.

Dieses Buch ist nicht nur als kompaktes Lehrbuch für den Studenten und Dozenten geeignet, sondern auch für den Anwender in Industrie und Forschung. Vor allem auch Dank der vielen Beispiele und Übungsaufgaben ist das vorliegende Werk für jeden Nutzer von Matlab und seinen Tools ein Gewinn. Zusätzlich sind Beispiele und die Übungsaufgaben mit Lösungen auf der beigefügten CD bequem verfügbar. Zum Abschluss bleibt mir nur noch, den Autoren eine breite Leserschaft zu wünschen.

Prof. Dr. Wolfgang Schweizer
The MathWorks GmbH
Geschäftsstelle München


Webmaster, 09.04.2004