Eine Fahrzeugmodellbibliothek als Basis für mechatronische Systeme:
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| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1995
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| Schriftenreihe: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschrittberichte VDI / 12]
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| Beschreibung: | Zugl.: Paderborn, Univ., Diss., 1995 |
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| adam_text | Titel: Eine Fahrzeugmodellbibliothek als Basis für mechatronische Systeme
Autor: Hentschel, Manfred
Jahr: 1995
-V- Inhalt 1 Einleitung ........................................................................................................................... 1 1.1 Motivation und Ziel der Arbeit.................................................................................. 1 1.2 Stand der Forschung.................................................................................................. 3 1.3 Gliederung der Arbeit................................................................................................ 5 1.4 Nomenklatur.............................................................................................................. 6 2 Modellbildung mechatronischer Systeme: Das Konzept ................................................... 7 2.1 Repräsentationsformen .............................................................................................. 8 2.1.1 Physikalische Repräsentation ........................................................................... 9 2.1.2 Regelungstechnische Repräsentation ............................................................... 11 2.1.3 Meßtechnische Repräsentation......................................................................... 13 2.2 Strukturkriterien für komplexe Systeme ................................................................... 14 2.3 Die Modellbeschreibungssprache DSL..................................................................... 17 2.3.1 Allgemeines zu DSL......................................................................................... 17 2.3.2 Beschreibung von Basissystemen ..................................................................... 19 2.3.3 Beschreibung von gekoppelten Systemen ........................................................ 26 2.4 Zusammenfassung ..................................................................................................... 30 3 Grundlagen der Modellbildung von
Fahrzeugen................................................................ 31 3.1 Anforderungen an ein Fahrzeugmodell ..................................................................... 31 3.1.1 Rechnergestützte Analyse der Fahrdynamik.................................................... 31 3.1.2 Komponenten eines Fahrzeugmodells.............................................................. 33 3.2 Der Modellierungsansatz für Mehrkörpersysteme .................................................... 38 3.2.1 Beschreibung in Deskriptorform...................................................................... 40 3.2.2 Beschreibung in Minimalform ......................................................................... 44 3.2.3 Beschreibung auf der Basis von Kraftkopplungen........................................... 47 3.3 Zusammenfassung und Resümee .............................................................................. 49 4 Die Modellbibliothek Fahrzeugtechnik.............................................................................. 51 4.1 Grundelemente der Fahrzeugtechnik......................................................................... 51 4.1.1 Massebehaftete Körper..................................................................................... 52 4.1.2 Koppelelemente................................................................................................ 54 4.1.3 Kinematische Elemente.................................................................................... 56 4.2 Aufbau und Struktur von Aggregaten ....................................................................... 57 4.2.1 McPherson-Radaufhängung ............................................................................ 57 4.2.2 Verbundlenker-Hinterachse.............................................................................. 60 4.2.3 Gesamtfahrzeug
VW-Golf................................................................................ 62 4.3 Struktur der Modellbibliothek................................................................................... 64 4.4 Zusammenfassung ..................................................................................................... 66 5 Simulationsexperimente ..................................................................................................... 67 5.1 Simulationsumgebung ............................................................................................... 67 5.1.1 Simulator Simex ............................................................................................... 67 5.1.2 Simulation auf einem Mehrprozessor-Netzwerk.............................................. 68 5.2 Simulation der Fahrdynamik des Golf II................................................................... 69 5.2.1 Anmerkungen zur Numerik.............................................................................. 70 5.2.2 Beispielhafte Simulationsergebnisse................................................................ 76 5.3 Zusammenfassung..................................................................................................... 83 6 Zusammenfassung und Ausblick........................................................................................ 84
-VI- Anhang A: Mathematische Modelle...................................................................................... 86 A I Beschreibung massebehafteter Starrkörper.............................................................. 86 A 1.1 Starrkörper....................................................................................................... 86 A 1.2 Beschreibung eines Koppelpunktes................................................................. 91 A 1.3 Radkörper mit kinematischem Drehlager........................................................ 93 A 2 Beschreibung der Koppelelemente........................................................................... 95 A 2.1 Feder-/Dämpferbeine....................................................................................... 95 A 2.2 Elastische Gelenke........................................................................................... 98 A 3 Kinematische Elemente ............................................................................................ 102 A 3.1 Sensor .............................................................................................................. 102 A 3.2 Virtueller Koppelpunkt.................................................................................... 103 A 3.3 Masselose Lenkerelemente.............................................................................. 105 Anhang B: DSL-Syntax des VW-Golf-Gesamtsystems........................................................ 106 Literaturverzeichnis................................................................................................................ 115
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