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Mechatronik: Komponenten, Methoden, Beispiele ; mit (...) 44 Tabellen und 80 ausführlich durchgerechneten Beispielen

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Bibliographische Detailangaben
Hauptverfasser:	Heimann, Bodo 1942- (VerfasserIn), Albert, Amos (VerfasserIn), Ortmaier, Tobias (VerfasserIn), Rissing, Lutz 1966- (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	München Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag [2016]
Ausgabe:	4., überarbeitete und ergänzte Auflage
Schlagworte:	Mechatronik Lehrbuch
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	447 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm
ISBN:	9783446444515

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adam_text	INHALT F L EINLEITUNG UND GRUNDBEGRIFFE ......................... 13 1.1 GRUNDBEGRIFFE DER MECHATRONIK ............................................................................. 13 1.2 PROZESSANALYSE MECHATRONISCHER SYSTEME............................................................. 16 1.3 MODELLBILDUNG UND FUNKTIONSBEGRIFF IN DER MECHATRONIK .................................... 21 1.4 ENTWURF MECHATRONISCHER SYSTEME................................... . ................................... 24 1.5 GLIEDERUNG DES BUCHES.................................................................................. . ........ 27 0 AKTOREN ........................................................ 29 2.1 AUFBAU UND WIRKUNGSWEISE DER AKTOREN................................................................ 30 2.2 AUFBAU UND WIRKPRINZIPIEN ELEKTROMAGNETISCHER AKTOREN................................... 34 2.2.1 GRUNDLAGEN ELEKTRODYNAMISCHER WANDLER....... . ......................................... 35 2.2.2 BAUFORMEN ELEKTRODYNAMISCHER WANDLER ................................................... 39 2.2.3 GRUNDLAGEN ELEKTROMAGNETISCHER WANDLER ................................................ 43 2.2.4 BAUFORMEN ELEKTROMAGENTISCHER WANDLER.................................................. 46 2.2.5 AUSFUEHRUNGEN UND KENNDATEN ELEKTROMAGNETISCHER AKTOREN ................... 48 2.3 FLUIDISCHE AKTOREN.................................................................................................. 51 2.3.1 GEGENUEBERSTELLUNG VON HYDRAULISCHEN UND PNEUMATISCHEN AKTOREN....... 54 2.3.2 GRUNDLAGEN HYDRAULISCHER WANDLER............................................................. 55 2.3.3 AUSFUEHRUNGSFORMEN UND KENNDATEN HYDRAULISCHER AKTOREN ................... 59 2.4 NEUARTIGE AKTOREN.................................................................. 62 2.4.1 GRUNDLAGEN PIEZOELEKTRISCHER WANDLER ..................................... 62 2.4.2 AUSFUEHRUNGSFORMEN UND KENNDATEN PIEZOELEKTRISCHER AKTOREN ............... 67 2.5 VERGLEICH AUSGEWAEHLTER AKTOREN .................... 68 0 SENSOREN ................................................. 71 3.1 EINFUEHRUNG UND BEGRIFFE ...................................................................................... . 72 3.2 SENSOREN ZUR MESSUNG VON DEHNUNG, KRAFT, DREHMOMENT UND DRUCK .............. 80 3.2.1 SENSOREN ZUR MESSUNG VON DEHNUNGEN ................ 80 3.2.2 AUSWERTUNG VON DMS UND KRAFTMESSUNG ............................ 84 3.2.3 WEITERE SENSOREN ZUR KRAFT- UND DRUCKMESSUNG .......... ............................. 66 3.3 SENSOREN ZUR MESSUNG VON WEG- UND WINKELGROESSEN ........................................... 91 3.3.1 POTENTIOMETRISCHE VERFAHREN ........................ 91 3.3.2 PHOTOELEKTRISCHE MESSGERAETE ............................... 93 3.3.3 LAENGEN- UND WINKELMESSUNG DURCH NUTZUNG MAGNETISCHER PRINZIPIEN .. 104 3.3.4 OPTISCHE TRIANGULATION ........................ 113 3.4 GESCHWINDIGKEITS- UND WINKELGESCHWINDIGKEITSSENSOREN................................... 115 3.4.1 TACHOGENERATOREN . ........................................................................................ 116 3.4.2 DREHRATENSENSOREN ............................... 117 3.4.3 LASERVIBROMETER.......................................................................................... 118 3.5 BESCHLEUNIGUNGS- UND WINKELBESCHLEUNIGUNGSSENSOREN .................................... 119 3.5.1 BESCHLEUNIGUNGSSYSTEME BASIEREND AUF DEM FEDER-MASSE-PRINZIP ........ 119 3.5.2 FERRARIS-SENSOR .......................................................................................... 123 3.5.3 BESCHLEUNIGUNGSSENSOR MIT MAGNETISCHER WANDLUNG............................... 123 3.5.4 WEITERE BESCHLEUNIGUNGSSENSORPRINZIPIEN................................................. 124 3.6 SENSOREN ZUR MESSUNG VON TEMPERATUR UND STROEM UNG ....................................... 125 3.6.1 THERMISTOREN................................................................................................ 125 3.6.2 THERMOELEM ENTE.......................................................................................... 128 3.6.3 SENSOREN ZUR STROEMUNGSMESSUNG: HITZDRAHTANEMOMETER........................ 129 3.7 AUSBLICK AUF WEITERE SENSOREN ............................................................................... 130 Q SIGNALVERARBEITUNG ........................................................................... 137 4.1 DARSTELLUNG VON SIGNALEN .................................................................. 137 4.1.1 SIGNALKLASSEN ........................ 137 4.1.2 VERTEILUNGS-UND VERTEILUNGSDICHTEFUNKTION .............................................. 139 4.1.3 SIGNALKENNWERTE UND SIGNALKENNFUNKTIONEN ............................................ 141 4.1.4 FORMFILTERSYNTHESE....................................................................................... 149 4.1.5 UEBERLAGERUNG VON SIGNALEN.......................................................................... 152 4.1.6 ZEITDISKRETE SIGNALE, PERIODISCHE ABTASTUNG ............................................... 156 4.1.7 NAEHERUNGSFORMELN UND RECHENVORSCHRIFTEN.............................................. 159 4.2 FILTERTECHNOLOGIEN .................................................................................................. 164 4.2.1 FILTER ZUR SIGNALVERARBEITUNG ....................................................................... 164 4.2.2 FILTER ZUR ERZEUGUNG ZEITLICHER ABLEITUNGEN ............................................... 169 4.2.3 OPTIMALE FILTERUNG: KALMAN-FILTER............................................................. 173 4.2.4 ERWEITERUNGEN DES KALMAN-FILTERS ............................................................ 179 Q PROZESSDATENVERARBEITUNG ..............................................................185 5.1 BEGRIFFE DER ECHTZEITDATENVERARBEITUNG ................................................................. 186 5.2 EREIGNISBEHANDLUNG................................................................................................. 187 5.3 MULTITASKING.............................................................................................................. 191 5.3.1 PROZESSZUSTAENDE............................................................................................ 191 5.3.2 TASK-EINPLANUNG UND SCHEDULINGSTRATEGIEN ............................................... 195 5.3.3 SYNCHRONISATION VON PROZESSEN.................................................................... 200 5.3.4 SPEZIELLE HARDWARE-ARCHITEKTUREN .............................................................. 207 5.4 ECHTZEITKONFORME NETZWERKE ................................................................................ 208 5.5 BEWERTUNG VON ECHTZEITSYSTEMEN .......................................................................... 211 0 MODELLBILDUNG VON MEHRKOERPERSYSTEMEN.......................................215 6.1 KINEMATIK VON MEHRKOERPERSYSTEMEN .................................................................... 217 6.1.1 KOORDINATENSYSTEME UND KOORDINATENTRANSFORMATIONEN ......................... 217 6.1.2 BEISPIELE FUER ROTATIONSMATRIZEN (DREHMATRIZEN) ....................................... 220 6.1.3 HOMOGENE KOORDINATEN UND HOMOGENE TRANSFORMATIONEN ..................... 223 6.1.4 MECHANISCHE ERSATZSYSTEME MIT BAUMSTRUKTUR ........................................ 227 6.1.5 DIREKTE UND INVERSE KINEMATIK.................................................................... 230 6.1.6 DIFFERENTIELLE KINEMATIK UND JACOBI-MATRIX ............................................... 234 6.2 KINETIK VON MEHRKOERPERSYSTEMEN.......................................................................... 237 6.2.1 GRUNDGLEICHUNGEN FUER DEN STARREN KOERPER.................................................. 239 6.2.2 NEWTON-EULER-METHODE........................................................................... 243 6.2.3T LAGRANGE*SCHE METHODE ............................................................................ 247 Q SYSTEM BESCHREIBUNG........................................................................253 7.1 LINEARE, ZEITINVARIANTE SYSTEME ............................................................................. 253 7.1.1 KLEMMENMODELL ........................................................................................... 254 7.1.2 ZUSTANDSRAUMDARSTELLUNG............................................................................ 257 7.1.3 STABILITAETSBEGRIFF........................................................................................... 262 7.1.4 STABILITAETSKRITERIEN - SYSTEMMATRIX .............................................................. 265 7.1.5 STABILITAETSKRITERIEN - UEBERTRAGUNGSFUNKTION ............................................... 268 7.2 MODELLVEREINFACHUNG UND -REDUKTION.................................................................... 273 7.2.1 APPROXIMATION ............................................................................................. 274 7.2.2 LINEARISIERUNG............................................................................................... 277 7.2.3 ORDNUNGSREDUKTION...................................................................................... 281 7.3 PARAMETER- UND SYSTEMIDENTIFIKATION.................................................................... 266 7.3.1 EINFUEHRUNG IN SCHAETZPROBLEME ................................................................... 287 7.3.2 PROZESS ZUR IDENTIFIKATION............................................................................ 291 7.3.3 IDENTIFIKATION PARAMETRISCHER, LINEARER, ZEITDISKRETER SYSTEME ................. 293 7.4 ASPEKTE DER IDENTIFIKATION IN DER PRAXIS................................................................. 301 7.4.1 DATENVORVERARBEITUNG.................................................................................. 301 7.4.2 BESTIMMUNG DER MODELLORDNUNG................................................................ 302 7.4.3 IDENTIFIZIERBARKEIT UND ANREGUNG................................................................. 307 7.4.4 IDENTIFIKATION IM GESCHLOSSENEN REGELKREIS ................................................ 311 7.4.5 IDENTIFIKATION KONTINUIERLICHER SYSTEME...................................................... 313 7.4.6 PARAMETERIDENTIFIKATION MECHATRONISCHER SYSTEME.....................................317 Q REGELUNG ........................................................................................... 321 8.1 ENTWURFSZIELE UND GRUNDLAGEN ............................................................................. 322 8.1.1 BEWERTUNGSKRITERIEN.................................................................................... 323 8.1.2 EMPFINDLICHKEITSFUNKTIONEN UND ENTWURFSLIMITIERUNGEN ......................... 326 6.2 KLASSISCHE REGELUNG LINEARER SYSTEME .................................................................. 336 8.2.1 PID-REGLER.................................................................................................... 336 6.2.2 AUSLEGUNGSVERFAHREN.................................................................................... 338 6.3 ZUSTANDSREGELUNG................................................................................................... 344 8.3.1 EINFUEHRUNG IN DIE ZUSTANDSREGELUNG.......................................................... 344 8.3.2 BEOBACHTER UND BEOBACHTERGESTUETZTE REGELUNG.......................................... 348 6.4 OPTIMALE UND ROBUSTE REGELUNG............................................................................ 353 8.4.1 OPTIMALE REGELUNG MIT QUADRATISCHEM GUETEM ASS ..................................... 354 8.4.2 ROBUSTE REGELUNG -REGELUNG) ................................................... 361 8.5 DIGITALE REGELUNG (ABTASTREGELUNG)........................................................................ 369 8.5.1 ZEITDISKRETE SYSTEMBESCHREIBUNG................................................................ 370 8.5.2 ENTWURF UND IMPLEMENTIERUNG DIGITALER REGELUNGEN ................................ 382 6.6 AUSBLICK: WEITERE REGELUNGSVERFAHREN .................................................................. 396 Q BEISPIELE MECHATRONISCHER SYSTEM E...............................................399 Q MATHEMATISCHE G RUNDLAGEN.......................................... 403 A.1 INTEGRALTRANSFORMATIONEN....................................................................................... 403 A.1.1 LAPLACE-TRANSFORMATION.............................................................................. 403 A.1.2 FOURIER-TRANSFORMATION.............................................................................. 404 A.1.3 X -TRANSFORMATION ....................................................................................... 406 A.1.4 KORRESPONDENZTABELLEN UND DEREN ANWENDUNG .......................................... 407 A.2 MATRIZENRECHNUNG.................................................... 409 A.2.1 BEGRIFFE UND EINFACHE RECHENREGELN............................................................ 409 A.2.2 EIGENWERTE, EIGENVEKTOREN........................................................................... 410 A.2.3 AEHNLICHKEITSTRANSFORMATION (HAUPTACHSENTRANSFORMATION) ..................... 411 A.2.4 N ORM EN......................................................................................................... 412 A.2.5 LINEARE GLEICHUNGSSYSTEME UND SINGULAERWERTZERLEGUNG .......................... 414 A.3 LINEARE, ZEITINVARIANTE DYNAMISCHE SYSTEME ........................................................ 416 FORMELZEICHEN UND ABKUERZUNGEN..........................................................419 LITERATUR..................................................................................................... 427 INDEX .437
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spelling	Heimann, Bodo 1942- Verfasser (DE-588)130822620 aut Mechatronik Komponenten, Methoden, Beispiele ; mit (...) 44 Tabellen und 80 ausführlich durchgerechneten Beispielen Bodo Heimann, Amos Albert, Tobias Ortmaier, Lutz Rissing 4., überarbeitete und ergänzte Auflage München Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag [2016] © 2016 447 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Mechatronik (DE-588)4238812-0 gnd rswk-swf (DE-588)4123623-3 Lehrbuch gnd-content Mechatronik (DE-588)4238812-0 s DE-604 Albert, Amos Verfasser aut Ortmaier, Tobias Verfasser aut Rissing, Lutz 1966- Verfasser (DE-588)1068377771 aut Erscheint auch als Online-Ausgabe 978-3-446-44533-8 DNB Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=028422524&sequence=000001&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis
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