Automatisierte Generierung großer Prozeßmodelle der Kunststoffextrusion mittels Computeralgebra:
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| Format: | Buch |
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1997
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| adam_text | Titel: Automatisierte Generierung großer Prozeßmodelle der Kunststoffextrusion mittels Computeralgebra
Autor: Jahnich, Michael
Jahr: 1997
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung 1
1.1 Ausgangssituation und Zielsetzungen 1
1.2 Arbeitsumfeld Kunststoffextrusion 3
2. Rechnerunterstützte Modellbildung 5
2.1 Computeralgebra und Modellierungswerkzeuge: Ein Tour d Horizon 5
2.2 Anforderungen an ein Modellierungswerkzeug 10
2.3 Aufbau der Modellierungsumgebung CAMEx 16
2.3.1 Aufbau der Modellbibliothek 16
2.3.2 Anwendungen der Computeralgebra 20
2.4 Objektorientierte Methoden der Modellbildung 22
2.4.1 Einführung 22
2.4.2 Abstraktion 23
2.4.3 Kapselung 25
2.4.4 Modularität 26
2.4.5 AKO-Hierarchien 26
2.4.6 APO-Hierarchien 28
3. Automatisierte Modellsynthese 29
3.1 Vorüberlegungen 29
3.2 Mathematische Grundlagen 33
3.2.1 Graphentheoretische Darstellung von Modellstrukturen 33
3.2.2 Bestimmung maximaler Matchings 35
3.2.3 Erzeugen unterer Block-Dreiecksstrukturen 37
3.3 Das objektorientierte Modellkonzept 39
3.3.1 Modellklassen und Modellinstanzen 39
3.3.2 Systemverhalten 41
3.3.3 Schnittgrößen 43
3.3.4 Ausgangsgrößen 43
3.3.5 Strukturinformationen 44
3.4 Aggregation des Prozeßmodells 44
3.4.1 Aggregation der Subsysteme 44
3.4.2 Eliminieren algebraischer Koppelsysteme 48
3.4.3 Objektorientiertes Eliminieren algebraischer Verkopplungen ....53
3.5 Realisierung mit Computeralgebra 57
3.5.1 Implementierung des Modellobjektes als Table 57
3.5.2 Implementierung graphentheoretiacher Algorithmen 59
3.5.3 Effiziente symbolische Strukturberechnungen 62
4. Preprocessing für Simulatoren ..................................65
4.1 Numerische Verfahren zur Lösung großer DAEs 65
4.2 Simulatorkonzept 70
4.3 Symbolische Berechnung schwach besetzter Jacobi-Matrizen 75
4.4 Effizienz analyse 78
4.4.1 Zwei Simulationsbeispiele 78
4.4.2 Codegenerierung und Simulationszeiten 82
4.4.3 Vergleich numerischer und symbolischer Verfahren 86
5. Objektorientierte Modellbildung in der Kunststoffextrusion ...............90
5.1 Strukturierung des Extmsionsprozesses 90
5.1.1 Topologische Strukturierung 90
5.1.2 Phänomenologische Strukturierung 94
5.2 Entwurf von Klassenhierarchien 95
5.2.1 Definition von Basisklassen 95
5.2.2 Klassenhierarchie Theologischer Modelle 98
5.2.3 Klassenhierarchie kinetischer Modelle 100
5.2.4 Klassenhierarchie mechanischer Modelle 103
5.2.5 Klassenhierarchie thermischer Modelle 105
5.2.6 Klassenhierarchie für das Temperiersystem 109
5.3 Aggregierte Modellklassen 111
5.4 Abschließende Bemerkungen 115
6. Zusammenfassung und Ausblick .............................................................. 117
Anhang A: Modellieren mit CAMEx 120
AnhangB : Modellparameter PM1 und PM2............................................... 125
Anhang C : Beispiel einer Codegenerierung............................................... 127
Anhang D: Formelzeichen 132
Literaturvereichnis...135
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