Die Mechatronik hat sich als eine eigenständige Disziplin etabliert. Dies wird auch in den steigenden Zahlen der Mechatronik-Studienanfängern deutlich. Für eine gemeinsame Entwicklung von Mechanik und Elektronik sowie eine gesamtheitliche Optimierung sind spezielle Entwicklungswerkzeuge erforderlich. Dabei nehmen Simulationen einen immer größeren Raum ein. Einige wichtige Verfahren werden beschrieben: 1. Konzentrierte Elemente Simulation (Lumped Element Simulation). Hier können mechanische Komponenten auch als solche eingegeben und entsprechend parametriert werden. Durch Schnittstellen zu anderen Systemen kann der Nutzen gesteigert werden (z.B. zu einem FE-Auslegungsprogramm). Das eigentliche Modell wird mittels einer grafischen Oberfläche in Form eines "Schaltbildes" eingegeben. Bei der Simulation werden die elektrischen und mechanischen Größen in ihrem Zeitverlauf ermittelt. Aus diesen Kurven lassen sich charakteristische Merkmale extrahieren. Das Design kann optimiert, aber auch eine Analyse dahingehend vorgenommen werden, wie empfindlich das Design auf Fertigungstoleranzen reagiert und welche Komponenten besonders eng toleriert werden müssen, um den Ausschuß zu minimieren. Allerdings können die mechanischen Komponenten nur quasi eindimensional behandelt werden. In fast allen mechatronischen Systemen sind an mindestens einer Stelle Regler erforderlich, die ein nicht ideales Verhalten des Systems weitgehend ausgleichen können. Bevor derartige Regler in Hardware aufgebaut werden, ist eine Simulation sinnvoll. Hierzu wird der Einsatz des "Rapid Controller Prototypings" beschrieben. Bei der "Hardware In The Loop" (HIL)-Simulation liegt der Controller bereits vor, während die zu steuernde/regelnde Hardware noch nicht existiert. Es wird das Modell des zu regelnden Systems erstellt und auf einem Rechner simuliert. Dabei kann als Rechnersystem dasselbe System verwendet werden, das auch beim Rapid Controller Prototyping zur Anwendung kommt. Ein generelles Problem bei der Erstellung des Modells ist die Verfügbarkeit der Modellparameter, die teilweise umständlich durch Experimente und Vergleich mit Simulationsergebnissen mit dem vorliegenden Modell ermittelt werden müssen.


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    Title :

    Mechatronik im Automobil


    Additional title:

    Automotive mechatronics


    Contributors:
    Schmitz, G. (author)


    Publication date :

    2001


    Size :

    9 Seiten, 10 Bilder, 1 Tabelle, 3 Quellen



    Type of media :

    Article/Chapter (Book)


    Type of material :

    Print


    Language :

    German




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