Regelungstechnik und Simulationstechnik mit Scilab und Modelica: eine beispielorientierte Einführung für Studenten und Anwender aus dem Maschinenbau
Gespeichert in:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Norderstedt
Books on Demand
2010
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| Ausgabe: | 1. Aufl. |
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| Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XXII, 496 S. Ill., graph. Darst. |
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PETER BEATER REGELUNGSTECHNIK UND SIMULATIONSTECHNIK MIT SCILAB UND
MODELICA EINE BEISPIELORIENTIERTE EINFUEHRUNG FUER STUDENTEN UND ANWENDER
AUS DEM MASCHINENBAU INHALTSVERZEICHNIS BEGRIFFE UND FORMELZEICHEN XIX
TEIL 1: REGELUNGSTECHNIK 1 REGELUNGEN IM MASCHINENBAU 1 1.0 INHALT
DIESES KAPITELS 1 1.1 ANTRIEBSREGELUNGEN 1 1.2 TEMPERATURREGELUNGEN 2
1.3 DRUCKREGELUNGEN 3 1.4 AUFGABE DER REGELUNGSTECHNIK 4 2
SYSTEMDARSTELLUNG IM WIRKUNGSPLAN 5 2.0 INHALT DIESES KAPITELS 5 2.1
ELEMENTE DES WIRKUNGSPLANS 5 2.2 BEISPIELE FUER WIRKUNGSPLAENE 6 2.3
TYPISCHE UEBERTRAGUNGSGLIEDER IM WIRKUNGSPLAN 7 2.3.1 SPRUNGANTWORT
P-GLIED 8 2.3.2 SPRUNGANTWORT P-T R GLIED 8 2.3.3 SPRUNGANTWORT P-T 2
-GLIED 9 2.3.4 UEBERSICHT UEBER DIE VERSCHIEDENEN UEBERTRAGUNGSGLIEDER 10
2.4 FRAGEN ZU KAPITEL 2 13 XII INHALTSVERZEICHNIS 3 EINSTELLREGELN 15
3.0 INHALT UND VORAUSSETZUNGEN DIESES KAPITELS 15 3.1 REGLERTYPEN 15 3.2
EINSTELLREGELN NACH ZIEGLER UND NICHOLS 18 3.2.1 DAS ERSTE VERFAHREN VON
ZIEGLER UND NICHOLS 18 3.2.2 DAS ZWEITE VERFAHREN VON ZIEGLER UND
NICHOLS 20 3.3 ABSCHAETZUNG DER REGELBARKEIT 23 3.4 FRAGEN ZU KAPITEL 3
24 4 BERECHNEN DER SPRUNGANTWORT 25 4.0 INHALT UND VORAUSSETZUNGEN
DIESES KAPITELS 25 4.1 DEFINITION DER SPRUNGANTWORT 25 4.2 SPRUNGANTWORT
EINES P-GLIEDES 26 4.2.1 TECHNISCHES BEISPIEL 28 4.3 MATHEMATISCHE
GRUNDLAGE DER BERECHNUNG DER SPRUNGANTWORT 28 4.4 SPRUNGANTWORT EINES
P-TI-GLIEDES 29 4.4.1 WEITERES TECHNISCHES BEISPIEL FUER EIN P-TI-GLIED
38 4.5 SPRUNGANTWORT EINES P-T 2 -GLIEDES 39 4.5.1 SPRUNGANTWORT EINES
P-T 2 -GLIEDES MIT EINEM DAEMPFUNGSGRAD S 1 40 4.5.2 SPRUNGANTWORT
EINES P-T 2 -GLIEDES MIT EINEM DAEMPFUNGSGRAD 9 1 43 4.5.3
SPRUNGANTWORT EINES P-T 2 -GLIEDES MIT EINEM DAEMPFUNGSGRAD 9=1 47 4.5.4
WEITERE TECHNISCHE BEISPIELE 50 4.6 SPRUNGANTWORT EINES P-T N -GLIEDES
51 4.7 SPRUNGANTWORT EINES I-GLIEDES 53 4.8 SPRUNGANTWORT EINES
D-GLIEDES 56 4.9 SPRUNGANTWORT EINES TOTZEIT-GLIEDES 58 4.10
UEBERLAGERUNG VON SPRUNGANTWORTEN 59 4.11 KENNWERTE EINER SPRUNGANTWORT
60 4.12 NUMERISCHE BERECHNUNG DER SPRUNGANTWORT 61 4.13 FRAGEN ZU
KAPITEL 4 61 4.14 WAS NOCH NICHT GESAGT WURDE 63 5 STABILITAET UND
DAEMPFUNG 65 5.0 INHALT UND VORAUSSETZUNGEN DIESES KAPITELS 65 5.1
UEBERSICHT 65 5.2 STABILITAET DES P-T,-GLIEDES 68 5.3 STABILITAET DES P-T 2
-GLIEDES 69 INHALTSVERZEICHNIS XIII 5.4 STABILITAET DES P-T N -SYSTEMS 72
5.5 STABILITAET DES I-GLIEDES 72 5.6 STABILITAETSBERECHNUNGEN MIT SCILAB
72 5.7 FRAGEN ZU KAPITEL 5 73 6 LINEARISIERUNG 75 6.0 INHALT UND
VORAUSSETZUNGEN DIESES KAPITELS 75 6.1 LINEARISIEREN VON KENNLINIEN 75
6.2 LINEARISIEREN VON DIFFERENTIALGLEICHUNGEN 82 6.3 WAHL DES
ARBEITSPUNKTES 85 6.4 FRAGEN ZU KAPITEL 6 92 7 VERHALTEN BEI
SINUSFOERMIGER ANREGUNG 93 7.0 INHALT UND VORAUSSETZUNGEN DIESES KAPITELS
93 7.1 ANTWORT AUF EIN SINUSFOERMIGES EINGANGSSIGNAL 93 7.2 DARSTELLUNG
IM BODE-DIAGRAMM 101 7.2.1 BODE-DIAGRAMM FUER EIN P-T R GLIED 104 7.2.2
BODE-DIAGRAMM FUER EIN P-T 2 -GLIED 107 7.2.3 BODE-DIAGRAMM FUER EIN
I-GLIED 111 7.2.4 BODE-DIAGRAMM FUER EIN D-GLIED 112 7.2.5 BODE-DIAGRAMM
FUER EIN PD-GLIED 115 7.2.6 BODE-DIAGRAMM FUER EIN TOTZEIT-GLIED 116 7.3
BERECHNUNG VON BODE-DIAGRAMMEN MIT SCILAB 120 7.4 FRAGEN ZU KAPITEL 7
122 XIV INHALTSVERZEICHNIS 8 ARBEITEN IM FREQUENZBEREICH 125 8.0 INHALT
UND VORAUSSETZUNGEN DIESES KAPITELS 125 8.1 SYSTEMVERHALTEN BEI HOHEN
ODER NIEDRIGEN FREQUENZEN 125 8.1.1 VERHALTEN BEI HOHEN FREQUENZEN 126
8.1.2 VERHALTEN BEI NIEDRIGEN FREQUENZEN 127 8.2 VERBINDEN EINZELNER
SYSTEMTEILE 128 8.2.1 REIHENSCHALTUNG VON UEBERTRAGUNGSGLIEDERN 129 8.2.2
PARALLELSCHALTUNG VON UEBERTRAGUNGSGLIEDERN 133 8.2.3 EIN TYPISCHER
REGLER 134 8.2.4 FUEHRUNGSVERHALTEN EINES REGELKREISES 135 8.2.5
STOERVERHALTEN EINES REGELKREISES 136 8.3 UEBERSICHT UEBER HAEUFIGE
STRUKTUREN IM WIRKUNGSPLAN 137 8.4 FRAGEN ZU KAPITEL 8 138 9
REGLERAUSLEGUNG IM ZEITBEREICH 139 9.0 INHALT UND VORAUSSETZUNGEN DIESES
KAPITELS 139 9.1 AUSWIRKUNGEN EINER RUECKKOPPLUNG AUF DIE DYNAMIK UND
STABILITAET 139 9.2 SCHLUSSFOLGERUNGEN 152 10 REGLERAUSLEGUNG IM
FREQUENZBEREICH 153 10.0 INHALT UND VORAUSSETZUNGEN DIESES KAPITELS 153
10.1 UNTER WELCHEN BEDINGUNGEN ARBEITET EIN SYSTEM STABIL? 153 10.2
WELCHEN DAEMPFUNGSGRAD BESITZT DER GESCHLOSSENE KREIS? 159 10.3 EINFLUSS
DER DYNAMIK DES MESSGLIEDES 162 10.4 FRAGEN ZU KAPITEL 10 163 TEIL 2:
SIMULATIONSTECHNIK 11 EINFUEHRUNG IN DIE SIMULATIONSTECHNIK 165 11.0
INHALT UND VORAUSSETZUNGEN DIESES KAPITELS 165 11.1 EINIGE DEFINITIONEN
165 11.2 SIMULATION IN DER PRODUKTENTWICKLUNG 167 11.3 ASPEKTE BEIM
EINSATZ VON SIMULATIONEN 169 11.4 ENTWICKLUNG UND EINTEILUNG VON
SIMULATIONSWERKZEUGEN 170 11.5 FRAGEN ZU KAPITEL 11 171
INHALTSVERZEICHNIS XV 12 MODELLBILDUNG 173 12.0 INHALT UND
VORAUSSETZUNGEN DIESES KAPITELS 173 12.1 ARTEN VON MODELLEN 173 12.2
THEORETISCHE MODELLBILDUNG 176 12.2.1 EIN DRUCKREGELVENTIL ALS BEISPIEL
ZUR THEORETISCHEN MODELLBILDUNG . 176 12.2.2 ARBEITSSCHRITTE BEI DER
THEORETISCHEN MODELLBILDUNG 181 12.3 EXPERIMENTELLE MODELLBILDUNG 183
12.4 FRAGEN ZU KAPITEL 12 184 13 NUMERISCHE LOESUNG VON
DIFFERENTIALGLEICHUNGEN 185 13.0 INHALT UND VORAUSSETZUNGEN DIESES
KAPITELS 185 13.1 VORUEBERLEGUNGEN 185 13.2 EULER-VERFAHREN 188 13.3
RUNGE-KUTTA-VERFAHREN 196 13.4 MEHRSCHRITTVERFAHREN 199 13.5 STEIFE
SYSTEME 200 13.6 WAS NOCH NICHT GESAGT WURDE 204 13.7 FRAGEN ZU KAPITEL
13 206 14 RECHNERDARSTELLUNG VON DIFFERENTIALGLEICHUNGEN 207 14.0 INHALT
UND VORAUSSETZUNGEN DIESES KAPITELS 207 14.1 ZAHLENDARSTELLUNG IM
DIGITALRECHNER UND DIE FOLGEN 207 14.2 VON DER DIFFERENTIALGLEICHUNG ZUM
PROGRAMM 211 14.3 SIMULATION DES REIHENSCHWINGKREISES MIT
EULER-INTEGRATION 212 14.4 UNSTETIGE SYSTEME - *EREIGNISSE" 220 14.5
FRAGEN ZU KAPITEL 14 227 15 ZWANGSGLEICHUNGEN, SCHLEIFEN UND WEITERES
229 15.0 INHALT UND VORAUSSETZUNGEN DIESES KAPITELS 229 15.1
ZWANGSGLEICHUNGEN 229 15.2 ALGEBRAISCHE SCHLEIFEN 235 15.3 MODELLE MIT
STRUKTURUMSCHALTUNG 236 15.4 ZU EINFACHE MODELLE 240 15.5 FRAGEN ZU
KAPITEL 15 241 XVI INHALTSVERZEICHNIS 16 ERSTE SCHRITTE IN MODELICA -
EIN SCHWINGKREIS 243 16.0 INHALT UND VORAUSSETZUNGEN DIESES KAPITELS 243
16.1 MODELICA IN WENIGEN SAETZEN 243 16.2 EINSATZ DER MODELICA-BIBLIOTHEK
244 16.3 EINGABE DER DIFFERENTIALGLEICHUNGEN 246 16.4 EINGABE DES
WIRKUNGSPLANS 249 17 SIMULATION DES FADENPENDELS 251 17.0 INHALT UND
VORAUSSETZUNGEN DIESES KAPITELS 251 17.1 MODELLGLEICHUNGEN 251 17.2 EIN
ERSTES MODELICA-MODELL 252 17.3 SETZEN DER ANFANGSWERTE - DAS ATTRIBUT
START 255 17.4 SETZENDER ANFANGSWERTE-INITIAL EQUATION 258 17.5 EINFLUSS
DER DAEMPFUNG - DER OPERATOR WHEN 259 17.6 ZUWEISUNGEN STATT GLEICHUNGEN
- ALGORITHM 262 18 EIN HUEPFENDER BALL 265 18.0 INHALT UND
VORAUSSETZUNGEN DIESES KAPITELS 265 18.1 EIN ERSTES MODELL - DER
OPERATOR WHEN 265 18.2 EIN VERBESSERTES MODELL 269 18.3 STOSSZAHL MITTELS
KENNLINIE 271 19 WAERMELEITUNG IM STAB - BIBLIOTHEKEN 273 19.0 INHALT UND
VORAUSSETZUNGEN DIESES KAPITELS 273 19.1 DISKRETISIEREN DES LANGEN STABS
274 19.2 VERWENDUNG DER MODELICA-BIBLIOTHEK 283 19.3 DIE ZAHL DER
GLEICHUNGEN BEIM SCHWINGKREIS 287 19.4 WAS ALLES NOCH NICHT GESAGT WURDE
288 19.5 FRAGEN ZU KAPITEL 19 289 20 SIMULATION EINES PNEUMATISCHEN
BALGZYLINDERS 29 1 20.0 INHALT DIESES KAPITELS 291 20.1
MODELLGLEICHUNGEN DES BALGZYLINDERS 291 20.2 MODELICA-MODELL DES
BALGZYLINDERS 292 21 EINIGE MODELICA-DETAILS 301 INHALTSVERZEICHNIS XVII
TEIL 3: BEISPIELSYSTEME 22 TEMPERATURREGELUNG EINES ELEKTRISCHEN
LOETKOLBENS 319 22.0 INHALT UND VORAUSSETZUNGEN DIESES KAPITELS 319 22.1
BESCHREIBUNG DER REGELUNGSAUFGABE UND REGELSTRECKE 319 22.2
MODELLBILDUNG TEIL 1: KENNLINIE 322 22.3 MODELLBILDUNG TEIL 2:
BODE-DIAGRAMM 323 22.4 REGLERAUSLEGUNG IM BODE-DIAGRAMM 326 22.5
ERGEBNISSE 330 23 DREHZAHLREGELUNG EINES GLEICHSTROMMOTORS 335 23.0
INHALT UND VORAUSSETZUNGEN DIESES KAPITELS 335 23.1 MODELLGLEICHUNGEN
335 23.2 PROGRAMMIEREN DES WIRKUNGSPLANS IN MODELICA 336 23.3 BERECHNEN
DES FREQUENZGANGS 339 23.4 NICHTLINEARES SIMULATIONSMODELL 343 23.5
ZAHLENWERTE DES LABORAUFBAUS 348 23.6 WAS NOCH NICHT GESAGT WURDE 348 24
MODELLIERUNG EINER DRUCKREGELUNG 349 24.0 INHALT DIESES KAPITELS 349
24.1 AUFSTELLEN DER MODELLGLEICHUNGEN DER PNEUMATIK 349 24.2 AUFSTELLEN
DER MODELLGLEICHUNGEN DER MECHANIK 354 24.3 REGELVERHALTEN 355 24.4 WAS
NOCH NICHT GESAGT WURDE 357 ANHANG AL MATHEMATISCHE METHODEN DER
REGELUNGSTECHNIK 36 1 A1.0 INHALT UND VORAUSSETZUNGEN DIESES KAPITELS
361 ALI QUADRATISCHE GLEICHUNGEN 362 A1.2 DARSTELLUNG KOMPLEXER ZAHLEN
UND ZEIGER 367 A1.3 TAYLORREIHENENTWICKLUNG 373 AL.4
DIFFERENTIALGLEICHUNGEN OHNE ANREGUNG 374 AL.5 DIFFERENTIALGLEICHUNGEN
MIT KONSTANTER ANREGUNG 378 A1.6 DIFFERENTIALGLEICHUNGEN MIT
SINUSFOERMIGER ANREGUNG 382 XVIII INHALTSVERZEICHNIS A2 ERSTE SCHRITTE
MIT SCILAB 387 A2.0 INHALT UND VORAUSSETZUNGEN DIESES KAPITELS 387 A2.1
SCILAB ALS TASCHENRECHNER 387 A2.2 SKRIPTE UND FUNKTIONEN 393 A2.3
VEKTOREN UND MATRIZEN 398 A2.4 X-Y-GRAPHIKEN 404 A2.5 POLYNOME 408 A2.6
EINRICHTEN VON SCILAB 412 A2.7 WAS ALLES NOCH NICHT GESAGT WURDE 413
A2.8 AUFGABEN 415 A2.9 UEBERSICHTEN UEBER SCILAB-BEFEHLE 417 A2.10
BEISPIEL FUER DIE FUNKTION DATAFIT 425 A3 MODELLVORSTELLUNGEN IN DER
TECHNIK 427 A3.1 MODELLVORSTELLUNGEN IN DER ELEKTROTECHNIK 428 A3.1.1
GRANDGLEICHUNGEN EINIGER BAUELEMENTE 428 A3.1.2 NETZWERKANALYSE 431
A3.1.3 REIHENSCHWINGKREIS 431 A3.1.4 PERMANENTERREGTER GLEICHSTROMMOTOR
436 A3.2 MODELLVORSTELLUNGEN IN DER MECHANIK 437 A3.2.1
MODELLGLEICHUNGEN DES FADENPENDELS 439 A3.2.2 NEWTONS STOSSHYPOTHESE 441
A3.3 MODELLVORSTELLUNGEN IN DER PNEUMATIK 446 A3.3.1 BESCHREIBUNG EINES
BALGZYLINDERS 448 A3.4 MODELLVORSTELLUNGEN BEIM WAERMETRANSPORT 451
A3.4.1 TEMPERATURVERTEILUNG IN EINEM STAB 453 A4 STICHWORTARTIGE
LOESUNGEN EINIGER UEBUNGEN 457 INDEX 491 |
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