Objektorientierte Modellierung mechatronischer Systeme am Beispiel geregelter Roboter:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1995
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| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschritt-Berichte VDI / 20]
147 |
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | VII, 210 S. Ill., graph. Darst. |
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| adam_text | Titel: Objektorientierte Modellierung mechatronischer Systeme am Beispiel geregelter Roboter
Autor: Otter, Martin
Jahr: 1995
Inhalt V Inhalt 1 Einführung 1 1.1 Umfeld und Ziel der Arbeit ........................... 1 1.2 Modellierung aus Sicht verschiedener Fachdisziplinen............. 4 1.3 Notwendigkeit der multidisziplinären Modellierung geregelter Roboter .... 13 1.4 Das Modellbildungswerkzeug Dymola...................: . . 14 2 Objektorientierte Modellierung kontinuierlicher Systeme 17 2.1 Grundkonzepte.................................. 17 2.2 Basis-Algorithmen ................................ 21 2.3 Modelle mit differential-algebraischen Gleichungssystemen.......... 26 2.4 Modelle mit singulären differential-algebraischen Gleichungssystemen .... 31 2.5 Diskussion..................................... 42 3 Objektorientierte Modellierung ereignisabhängiger Systeme 45 3.1 Unstetige Modellgleichungen..................... 45 3.2 Instant-Modellgleichungen............................ 51 3.3 Strukturvariable Modelle............................. 54 3.4 Diskussion..................................... 65 4 Objektorientierte Modellierung von Mehrkörpersystemen 66 4.1 Einführungsbeispiel................................ 67 4.2 Aufgabeninvariante Grundelemente....................... 70 4.2.1 Elementverbindungen........................... 71 4.2.2 Kraftelemente............................... 77 4.2.3 Ideale Gelenke............................... 80
VI Inhalt 4.2.4 Trägheitseigenschaften.......................... 90 4.2.5 Beobachtungsgrößen........................... 92 4.2.6 Inertialsystem............................... 93 4.2.7 Diskussion................................. 94 4.3 Lösen unterschiedlicher Aufgabenstellungen .................. 95 4.3.1 MKS-Algorithmen und objektorientierte Modellierung......... 97 4.3.2 Vorwärtskinematik............................ 98 4.3.3 Inverses dynamisches Problem......................100 4.3.4 Direktes dynamisches Problem (Bewegungsgleichungen)........101 4.3.5 Inverse Kinematik.............................105 4.3.6 Stationärwertberechnung.........................107 4.4 Effiziente Bewegungsgleichungen für baumstrukturierte Systeme.......111 4.5 Mehrkörpersysteme mit Reibung . .......................114 4.6 Mehrkörpersysteme mit kinematischen Schleifen................123 4.7 Diskussion.....................................127 5 Objektorientierte Modellierung von Antriebssträngen 129 5.1 Einführungsbeispiel................................130 5.2 Aufgabeninvariante Grundelemente.......................132 5.3 Effiziente Bewegungsgleichungen.........................139 5.4 Strukturvariable Antriebsstränge ........................141 5.5 Antriebsstränge in Mehrkörpersystemen ....................144 5.6 Diskussion.....................................154 6 Objektorientierte Modellierung regelungstechnischer Systeme 156 6.1 Einführungsbeispiel................................156 6.2 Aufgabeninvariante Grundelemente.......................158 6.3 Diskussion.....................................163 7 Gesamtmodell des Industrieroboters Manutec r3 164 7.1 Ermittlung der Modellparameter durch Einzelmessungen...........164 7.2 Gesamtmodell als oberste Modell-Hierarchie..................166 7.3 Regelungssystem.................................169
Inhalt VII 7.4 Elektromotor...................................171 7.5 Antriebsstrang ..................................173 7.6 Mehrkörpersystem................................174 7.7 Ausgewählte Simulationen............................176 8 Zusammenfassende Diskussion und Ausblick 182 Anhang 186 A Beweise und Herleitungen 186 A.l Beweis zum differential-algebraischen Index...................186 A.2 Beweis zur allgemeinen DAE-Indexreduktion..................187 A.3 Herleitung der Gleichungen für die Klasse Interact . . . ............189 A.4 Herleitung der Gleichungen für die Klasse LineForce..............191 A.5 Herleitung der Gleichungen für einen räumlich bewegten Antriebsstrang . . . 191 B Dymola Syntax 194 C Klassenhierarchien 199 Index 201 Literaturverzeichnis 205
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