Die Modellierung und Simulation ist ein wichtiger Bestandteil der Weiter- und Neuentwicklung technischer Systeme. In der vorliegenden Arbeit beschreibt ein Modell das vereinfachte, zeitliche Verhalten eines Systems durch mathematische Gleichungen. Das konkrete Verhalten des Modells für einen Zeitraum wird in einer Simulation ermittelt, wodurch Rückschlüsse auf das reale System möglich sind. Während eines Betrachtungszeitraums durchlaufen technische Systeme oft mehrere Phasen: So rollt beispielsweise ein Flugzeug zunächst auf der Startbahn, begibt sich in einen Steigflug und bleibt dann in einer konstanten Flughöhe. In diesen Phasen sind oft unterschiedliche physikalische Gesetze zum Beschreiben des Verhaltens von Interesse, wodurch die Simulation mit nur einem Modell häufig nicht ausreicht. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit Simulationen, die ebenfalls verschiedene Phasen durchlaufen und reale Phasen genauer abbilden. Die Phasen werden durch Modi repräsentiert, die wiederum Modelle sind und die Phasen mathematisch beschreiben. Zwischen diesen Modi wird während der Simulation situationsbedingt gewechselt. Modelle, die einen Phasenwechsel erlauben, werden strukturvariable Modelle genannt. In heutigen Simulationswerkzeugen werden strukturvariable Modelle nur eingeschränkt unterstützt oder erfordern einen hohen Implementierungsaufwand. Über Eigenschaften, konkrete Modellierungskonzepte und den vorteilhaften Einsatz dieser Modelle ist noch wenig bekannt. Um die Bedeutung strukturvariabler Modelle zu untersuchen, werden zunächst die Anwendungsgebiete für diese Modelle identifiziert. Darauf folgend werden Konzepte vorgestellt, die beschreiben, wie strukturvariable Modelle aufgebaut sein sollten, um vorteilhaft in diesen Anwendungsgebieten eingesetzt zu werden. Dabei steht der hierarchische und modulare Aufbau der Modelle im Vordergrund, damit diese möglichst vielseitig einsetzbar und wiederverwendbar sind. Es wird ein formales Modell vorgestellt, das die Semantik strukturvariabler Modelle präzise beschreibt und als Grundlage zur Beschreibung und Simulation dieser Modelle dient. Darauf basierend wird ein prototypisches Framework DySMo (Dynamic Structure Modeling) implementiert. Mit diesem wird gezeigt, dass strukturvariable Modelle durch die Anwendung der diskutierten Modellierungskonzepte vorteilhaft eingesetzt werden können. Es werden somit Konzepte für Modellierer bereitgestellt, damit sie strukturvariable Modelle vorteilhaft für ihre Modellierungsvorhaben erstellen und einsetzten können.
Konzepte für die Modellierung und Simulation strukturvariabler Modelle
Concepts for modeling and simulation of variable-structure models
2015
Miscellaneous
Electronic Resource
Unknown
Methoden zur Modellierung ordnungs- und strukturvariabler Antriebssysteme
Tema Archive | 2014
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British Library Conference Proceedings | 1995
|Stadt - Mobilität - Logistik : Perspektiven, Konzepte und Modelle
GWLB - Gottfried Wilhelm Leibniz Bibliothek | 1997
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