Die Systeme modemer Verkehrsflugzeuge haben einen hohen Reifegrad erreicht, so dass im Hinblick auf zukünftige Effizienzsteigerungen nicht nur neue Produktlösungen, sondern immer mehr auch der zugehörige Entwicklungsprozess an Bedeutung gewinnt. Dies trifft in besonderem Maße auf die Betätigungssysteme von Landeklappenmechanismen zu. Die vorliegende Arbeit stellt ein Konzept vor, das eine durchgängige Rechnerunterstützung für die Dimensionierung von Landeklappenantriebssystemen bereitstellt und somit einen Beitrag zu einer signifikanten Reduktion von Entwicklungszeit und -kosten liefern kann. Die Umsetzung eines neuen Entwurfswerkzeuges orientiert sich an den herausgearbeiteten Eigenschaften von Landeklappenantriebssystemen, ihres Entwicklungsprozesses und der für ihre Vorauslegung notwendigen Systemmodellierung und -analyse. Die verfolgte Grundidee sieht eine stärkere Fokussierung der beteiligten Systementwickler auf die Problemdefinition und einen möglichst hohen Automatisierungsgrad bei der Problemlösung vor. Diese Aufteilung ist ein typisches Merkmal wissensbasierter Systeme. Das realisierte Entwurfsprogramm WissBaSys stellt ein Grundgerüst für die Beschreibung des Entwurfsproblems und unabhängige Lösungskomponenten zu Verfügung. Die Modellierung von Komponenten des Antriebssystems, Definitionen mathematischer Zusammenhänge und spezieller Abläufe repräsentieren einen Wissensfundus, dessen Erstellung und Wartung in der Verantwortung des Anwenderkreises liegt. Als Formalismen zur Wissensrepräsentation unterstützt WissBaSys Objekt-Attribut-Beziehungen und Constraints, welche Relationen zwischen Objekten beschreiben. Sowohl parametrierte Komponentenmodelle als auch einzelne Parameter sind Objekte mit eigenen Eigenschaften. Mathematische Beziehungen zwischen den Parametern bilden einzelne Constraints, die in ihrer Gesamtheit ein komplexes Netzwerk gegenseitiger Restriktionen schaffen. Die betrachteten Constraint-Relationen sind mathematische Beziehungen zwischen Entwurfsvariablen, die einen kontinuierlichen Wertebereich aufweisen, welcher sich durch ein Intervall beschreiben lässt. Im frühen Vorentwurfsstadium sind nur wenige Parameter auf einen konkreten Wert festgelegt. Aus den Wertebereichen der übrigen Variablen resultiert folglich ein unendlich großer Such- und Lösungsraum der als Interval Constraint Satisfaction Problem bezeichneten Aufgabe. Hierfür sind zwei grundsätzlich verschiedene Vorgehensweisen möglich. Es kann erstens nach konkreten Lösungen gesucht oder zweitens versucht werden, ungültige Lösungen zu eliminieren. Konsistenzverfahren, basierend auf der ungerichteten Auswertung intervallarithmetischer Beziehungen, verfolgen den zweiten Ansatz. Sie schränken den Suchraum ein und fuhren außerdem eine Konsistenzprüfung durch, indem Wertebereichsänderungen innerhalb des Constraint-Netzwerkes propagiert werden. Dieses Vorgehen bringt für den Vorentwurf mehrere Vorteile mit sich. Das Rechnen mit Intervallen anstelle von reellwertigen Vorgaben erlaubt das explizite Berücksichtigen von Parameterunsicherheiten und Dimensionierungsfreiräumen. Das Festlegen von Entwurfsparametern mit der zwangsläufigen Folge einer Lösungsraumreduktion kann somit hinausgezögert und Optimierungspotential länger bewahrt werden. Die automatische Auswertung der Constraint-Relationen durch ein Konsistenzverfahren verringert außerdem den Aufwand der wiederholten Überprüfung des Systementwurfes infolge veränderter Parameterwerte und detektiert Verletzungen von Restriktionen.


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    Titel :

    Methodik zum wissensbasierten Entwurf der Antriebssysteme von Hochauftriebssystemen


    Beteiligte:
    Pfennig, Malte (Autor:in)

    Erschienen in:

    Erscheinungsdatum :

    2012


    Format / Umfang :

    215 Seiten, Bilder, Tabellen, 197 Quellen




    Medientyp :

    Hochschulschrift


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch




    Methodik zum wissensbasierten Entwurf der Antriebssysteme von Hochauftriebssystemen

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