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(2 1 - im WS, WA)
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Vorlesung:
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Ort:
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1903
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Zeit:
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Di, 15.45 - 17.15 Uhr
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Übung:
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Ort:
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1903
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Zeit:
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Di, 17.15 - 18.00 Uhr
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Betreuung:
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Dr.-Ing. Martin Otter,
DLR Oberpfaffenhofen
Alexander Kleimaier
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Beginn:
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Dienstag, 16.10.2001, 15.45 Uhr
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Inhalt:
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Ziel:
Multidisziplinäre Modellierung und Simulation großer Systeme
mit mechanischen, elektrischen, thermischen und regelungstechnischen Komponenten im
Hinblick auf Hardware-in-the-Loop Simulation und "embedded control".
Beispiele:

Flugsimulator |

Fahrzeug |

Roboter |

Automatikgetriebe |
Kontinuierliche Systeme:
Signal- und Energie-Fluß, Objektdiagramm als Verallgemeinerung von
Blockdiagramm und Bondgraph (Beispiele), Modellierung von elektrischen Schaltungen,
Antriebssträngen, 3D-mechanischen Systemen, Wärmeleitung
und Ein/Ausgangsblöcken, Differential-Algebraische Gleichungen (DAE),
lineare DAEs, singuläre DAEs, Index einer DAE,
Index-Reduktionsmethoden, überbestimmte DAEs,
schwach besetzte Gleichungssysteme, BLT-Transformation,
Tearing, Code-Generierung für DAEs bei Echtzeit-Anwendungen,
automatisierte Erstellung von nichtlinearen inversen Systemmodellen
für die nichtlineare Regelung, Integrationsverfahren.
Unstetige und strukturvariable Systeme:
Zeit- und Zustandsereignisse; endliche Automaten und Petrinetze;
effiziente Behandlung vieler Schaltelemente; Synchronisierung von Ereignissen;
konsistenter Schaltzustand; Ereignisbehandlung bei Echtzeit-Anwendungen;
Modellierung idealer Elemente wie idealer elektrischer Schalter, Diode, Thyristor,
Coulomb-Reibung; Modellierung schaltender Aktuatoren, wie Kupplungen, Getriebe,
Stromrichter-Stellglieder. Die Vorlesung wird durch Übungen am
Rechner unterstützt (Übungsstunde).
Beispiele und Übungen werden mit der Simulationssoftware
Dymola
der schwedischen Firma Dynasim auf der Basis der Modellierungssprache
Modelica durchgeführt.
(Beispiele: Modelica-Gesamtmodell eines Roboters,
Modelica Bibliotheken).
Dymola kann sehr gut in Kombination mit Matlab und Simulink verwendet werden,
wobei für die schwierigen physikalischen Systemteile
Modelica/Dymola und für die Regelung, Simulation und
Analyseverfahren Matlab/Simulink verwendet wird.
Studenten der Vorlesung erhalten die Dymola Simulationssoftware mit einer
PC-Lizenz für das Wintersemester um die Übungsaufgaben bearbeiten
zu koennen. Falls kein eigener PC zur Verfügung steht, können
die Übungen auch auf PCs vom Lehrstuhl für elektrische
Antriebssysteme durchgeführt werden.
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Literatur:
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Termine:
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16.10.,
23.10., 30.10., 6.11., 20.11., 27.11., 4.12., 11.12., 18.12., 8.1.,
15.1., 22.1., 29.1., 5.2. (der Termin am 13.11. entfällt).
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Prüfungstermine
Prüfungsergebnisse
UnivIS: Objektorientierte Modellierung mechatronischer Systeme
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