Kurze Innovationszyklen bei industriellen Produkten, Kostenreduktion auch in der Konzept- und Entwicklungsphase und die ständig steigenden Anforderungen an die Leistungsfähigkeit mechatronischer Systeme sind aktuelle Randbedingungen für Forschungs- und Entwicklungsingenieure. Im Rahmen dieser Arbeit wird zunächst die Vorstellung einer benutzerfreundlichen Entwicklungsumgebung für mechatronische Systeme mit Hilfe modernster Rechentechnik dargestellt. Die darauf folgende Realisierung eines prozeßbasierten Betriebssystems zur Integration vorhandener Analyse- und Synthesesoftware ermöglicht die Implementierung dieser Entwicklungsumgebung. Alle an der Mechatronik beteiligten klassischen Disziplinen, wie Mechanik, Elektrotechnik und Regelungstechnik, verwenden vornehmlich eigene, nur die jeweilige Problemformulierung 'besonders geeignete' math. Beschreibungsformen. In diesem Zusammenhang sind Darstellungen wie die 'Zustandsform' (Matrix-DGL-System 1. Ordnung) , die allgemein explizite Darstellung mechanischer Systeme als Matrix-DGL-System 2. Ordnung oder gar implizite Formen von DGLn zu nennen. Diesen spezifischen Formen tragen die unterstützenden Computerprogramme Rechnung und generieren die mathematischen Ersatzmodelle in der jeweiligen Darstellung. Auf der Basis der nun vorhandenen mathematischen Beschreibungen beginnt die Systemanalyse, welche sich oftmals zunächst auf die Simulation der Komponenten im Zeitbereich stützt. Immer wieder bereitet es Schwierigkeiten, bedingt durch die verschiedenen Werkzeuge, mathematisch unterschiedlich repräsentierte Systeme regelungstechnisch zusammenwirkend zu analysieren. Oftmals ist eine Systemanalyse, basierend auf der Simulation der im allgemeinsten Fall nichtlinearen Systeme nicht hinreichend, und man versucht, durch Linearisierung um ausgezeichnete Betriebspunkte Methoden der linearen Systemtechnik heranzuziehen. Gelingt dies bei derartig heterogenen Modellen tatsächlich, so offenbart sich ein weiteres Problem spätestens bei der als Ziel des mechatronischen Entwurfs geforderten Synthese eines optimalen mechatronischen Systems: Die am System beteiligten heterogenen Modelle müssen in einer durch einfache Schnittstellen veränderbaren Form vorliegen, die zumindest eine Variation von Modellparametern zuläßt, damit ein noch genauer zu spezifizierender Algorithmus aus den vorhandenen Modellen mit entsprechender Informationsverarbeitung das optimale mechatronische System synthetisieren kann. Die Anwendung der neuen Software im Rahmen der Auslegung und Realisierung eines aktiven Fahrwerks für einen PKW wird beschrieben und veranschaulicht die Leistungsfähigkeit, die die Ingenieure zukünftig zur Verfügung haben, um die wachsenden Anforderungen zu erfüllen.
Prozeßbasierte Entwurfswerkzeuge für mechatronische Systeme und Anwendungen in der Fahrwerksregelung
1999
178 Seiten, Bilder, Tabellen, 69 Quellen
(+38 Bildern)
Theses
German
Mechatronik , Regelungstechnik , Fahrzeugfahrwerk , Entwicklungssystem , Optimierungssimulation , mechanisches Modell , mathematisches Verfahren , Elektrotechnik , Zustandsregelung , Differenzialgleichung , Systemanalyse , nichtlineares System , Linearisierung , Algorithmus , Frequenzgang , ADA (Programmiersprache) , Digitalsteuerung und -regelung , aktive Steuerung und Regelung , Betriebspunkt , aktives Fahrwerk
Fahrwerksregelung - Systeme und ihre Vernetzung
Tema Archive | 2003
|Fahrwerksregelung Systeme und ihre Vernetzung
Automotive engineering | 2003
|Fahrwerksregelung - Systeme und ihre Vernetzung
British Library Conference Proceedings | 2003
|Springer Verlag | 2024
|