MATLAB und Simulink in der Ingenieurpraxis: Modellbildung, Berechnung und Simulation
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| Main Authors: | , |
|---|---|
| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
Wiesbaden
Springer Vieweg
2021
|
| Edition: | 5., neu bearbeitete und erweiterte Auflage |
| Series: | Lehrbuch
|
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | XII, 507 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm x 16.8 cm |
| ISBN: | 9783658297398 3658297395 |
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
1
EINFUEHRUNG
IN
MATLAB
............................................................................
1
1.1
DER
DESKTOP,
EIN
UEBERBLICK
.........................................................................
3
1.2
ONLINE-HILFE
.................................................................................................
5
1.3
EINIGE
BEMERKUNGEN
ZUR
ARBEITSWEISE
VON
MATLAB
..............................
7
1.4
MATLAB-GRUNDLAGEN
.................................................................................
8
1.4.1
SKALARE
OPERATIONEN
UND
VARIABLENVERWALTUNG
..............................
8
1.4.2
MATHEMATISCHE
FUNKTIONEN
..............................................................
12
1.4.3
VEKTOREN
UND
MATRIZEN
......................................................................
14
1.4.4
LINEARE
GLEICHUNGSSYSTEME
..............................................................
25
1.4.5
DATENSTRUKTUREN,
MEHRDIMENSIONALE
MATRIZEN,
STRUCTURE
UND
CELL
ARRAYS
.................................................................................
28
1.4.6
VERGLEICHSOPERATOREN
UND
LOGISCHE
OPERATOREN
..............................
31
1.4.7
SCHLEIFEN
UND
VERZWEIGUNGEN
.........................................................
33
1.4.8
DATEN-EIN-UND-AUSGABE
.................................................................
37
1.4.9
VERZEICHNISPRIORITAET
............................................................................
38
1.5
PROGRAMMERSTELLUNG,
MATLAB
SCRIPT
UND
FUNCTION
.................................
40
1.5.1
MATLAB
EDITOR
..............................................................................
40
1.5.2
MATLAB
SCRIPT
..............................................................................
42
1.5.3
MATLAB
LIVE
SCRIPT
......................................................................
45
1.5.4
MATLAB
FUNCTION
............................................................................
45
1.5.5
CODE-BESCHLEUNIGUNG,
DER
PROFILER
.................................................
53
1.6
GRAFIK
............................................................................................................
56
1.6.1
GRAFIKFENSTER
(FIGURE),
ERSTELLUNG
UND
VERWALTUNG
........................
58
1.6.2
2D-GRAFIK
............................................................................................
60
1.6.3
3D-GRAFIK
............................................................................................
75
1.7
ANIMATION
VON
2D-
UND
3D-MODELLEN
.........................................................
82
1.7.1
MODELLERSTELLUNG
..............................................................................
82
1.7.2
ANIMATIONS-GRAFIK
............................................................................
83
1.7.3
2D-
ANIMATION
EINFACHER
LINIEN-MODELLE
......................................
85
1.7.4
ANIMATION
MIT
GEOMETRISCHEN
3D-MODELLEN
................................
89
VIII
INHALTSVERZEICHNIS
1.8
COMPUTERALGEBRA
UNTER
MATLAB,
DIE
SYMBOLIC
MATH
TOOLBOX
.............
98
1.8.1
ONLINE-HILFE
..........................................................................................
100
1.8.2
SYMBOLISCHE
OBJEKTE
.............................................................................
100
1.8.3
VEREINBARUNG
SYMBOLISCHER
VARIABLEN
UND
AUSDRUECKE
(OBJEKTE)
.
101
1.8.4
SUBSTITUTION
SYMBOLISCHER
GROESSEN,
DER
SUBS
BEFEHL
.........................
103
1.8.5
BEISPIELE
AUS
DER
ANALYSIS
...............................................
104
1.8.6
ALGEBRAISCHE
GLEICHUNGSSYSTEME,
DER
SOLVE
BEFEHL
..........................
105
1.8.7
GEWOEHNLICHE
DIFFERENZIALGLEICHUNGEN,
DER
DSOLVE
BEFEHL
...........
107
1.8.8
BEISPIEL
AUS
DER
LINEAREN
ALGEBRA
.......................................................
HO
1.8.9
UEBERGANG
ZUR
NUMERIK
.......................................................................
113
2
MODELLBILDUNG
....................................................................................................
115
2.1
BEMERKUNGEN
ZUR
SCHREIBWEISE
.....................................................................
117
2.2
STRUKTUREN
DER
BEWEGUNGSGLEICHUNGEN
.........................................................
117
2.3
GRUNDLAGEN
........................................................................................................
118
2.3.1
KINEMATIK
STARRER
KOERPER
....................................................................
118
2.3.2
KINEMATIK
VON
MEHRKOERPERSYSTEMEN
.................................................
125
2.3.3
KINETIK,
IMPULS-UND
DRALLSATZ
............................................................
131
2.4
NEWTON-EULER-METHODE
.....................................................................................
134
2.4.1
RECHNERORIENTIERTE
VORGEHENS
WEISE
....................................................
138
2.5
LAGRANGE
*
SCHE
GLEICHUNG
2.
ART
....................................................................
141
2.6
LINEARISIERUNG
NICHTLINEARER
BEWEGUNGSGLEICHUNGEN
....................................
145
2.7
ANWENDUNG
DER
MODELLERSTELLUNG
..................................................................
148
3
LINEARE
SCHWINGUNGSMODELLE
..........................................................................
155
3.1
BEWEGUNGSGLEICHUNGEN
.....................................................................................
157
3.2
EIGENSCHWINGUNGEN
UND
FREIE
SCHWINGUNGEN
...............................................
158
3.2.1
DAS
EIGENWERTPROBLEM
IN
MATLAB,
ALLGEMEINE
BETRACHTUNG
.
.
159
3.2.2
NUMERISCHE
BEHANDLUNG
DER
EIGENWERTPROBLEME
............................
160
3.3
ERZWUNGENE
SCHWINGUNGEN
.............................................................................
174
3.3.1
KONSTANTE
ERREGUNG
............................................................................
176
3.3.2
HARMONISCH
ANGEREGTE
MECHANISCHE
SYSTEME
....................................
176
4
SIMULATION
UNTER
SIMULINK
.............................................................................
189
4.1
ZUR
FUNKTIONSWEISE
..........................................................................................
190
4.1.1
BLOCK-STRUKTUR
.......................................................................................
190
4.1.2
SIMULATIONSABLAUF
..................................................................................
190
4.2
DIE
INTEGRATIONSVERFAHREN
...............................................................................
192
4.2.1
METHODEN
UND
BEZEICHNUNGEN
............................................................
194
4.2.2
STEIFIGKEIT
DER
DIFFERENZIALGLEICHUNG
.................................................
198
4.2.3
BEMERKUNGEN
ZUR
WAHL
DER
VERFAHREN
...............................................
199
INHALTSVERZEICHNIS
IX
4.3
SIMULINK-GRUNDLAGEN
......................................................................................
200
4.3.1
DIE
MODELL-LIBRARY
..............................................................................
200
4.3.2
DER
SIMULINK-EDITOR,
EIN
ERSTES
MODELL
..............................................
201
4.3.3
EINSTELLUNG
DES
INTEGRATORS
UND
DES
DATENTRANSFERS
........................
203
4.3.4
DATENTRANSFER
UEBER
DEN
WORKSPACE
...................................................
204
4.3.5
SIMULATIONSAUFRUF
AUS
DER
MATLAB
UMGEBUNG
..............................
205
4.3.6
HILFSMITTEL
ZUR
MODELLERSTELLUNG
UND
DATENAUSWERTUNG
................
207
4.4
SIMULINK-MODELLIERUNG
EINES
EINFACHEN
PROJEKTS
........................................
222
4.4.1
1/4-FAHRZEUGMODELL
MIT
REIBUNGSDAEMPFER
UND
DIE
BEWEGUNGSGLEICHUNGEN
........................................................222
4.4.2
AUFBEREITUNG
DER
BEWEGUNGSGLEICHUNGEN
........................................224
4.4.3
DAS
FAHRBAHNPROFIL
..............................................................................226
4.4.4
PARAMETRISIERUNG
DES
ZUSTANDSMODELLS
IM
STATE
SPACE
BLOCK
...
231
4.4.5
MODELLIERUNG
DER
REIBELEMENTE
.........................................................
232
4.4.6
DIE
STARTROUTINE
FUER
DIE
MATLAB-UMGEBUNG
................................
234
4.4.7
SIMULINK-MODELLE
UND
SIMULATIONSERGEBNISSE
................................237
4.5
ALGEBRAISCHE
SCHLEIFEN
IN
DYNAMISCHEN
MODELLEN
......................................
243
4.5.1
ALGEBRAISCHE
SCHLEIFEN
......................................................................
243
4.5.2
SYSTEM
MIT
ALGEBRAISCHER
SCHLEIFE
......................................................
243
4.6
VEKTORIELLE
BETRACHTUNGSWEISE
UND
MODELLIERUNG
........................................247
4.6.1
SIMULATIONSERGEBNISSE,
SELBSTERREGTE
SCHWINGUNGEN
UND
MITNAHME-EFFEKTE
.........................................................................248
4.6.2
NICHTLINEARE
GLEICHUNGEN
HOEHERER
ORDNUNG
......................................
250
4.7
MODELLIERUNG
MIT
HILFE
EINER
S-FUNCTION
......................................................
252
4.7.1
M-FILE
S-FUNCTION
..............................................................................253
4.7.2
C
MEX-FILE
S-FUNCTION
......................................................................
261
5
SIMULATION
UNTER
MATLAB
.........................................................................
265
5.1
STRUKTUR
DER
DIFFERENZIALGLEICHUNGEN
...........................................................
265
5.1.1
BEISPIELE
FUER
EXPLIZITE
FORMULIERUNGEN
..............................................
268
5.2
DER
GRUNDSAETZLICHE
AUFBAU
EINES
SIMULATIONSPROGRAMMS
...........................278
5.2.1
MOEGLICHKEITEN
ZUM
INTEGRATORAUFRUF
UNTER
MATLAB
......................279
5.3
INTEGRATION
VON
SYSTEMEN
IN
STANDARDFORM
...................................................
282
5.3.1
UNWUCHTIGER
MOTOR
AUF
ELASTISCHEM
FUNDAMENTBLOCK
...................
283
5.4
DIFFERENZIAL-ALGEBRAISCHE
GLEICHUNGEN
.........................................................
291
5.4.1
MATHEMATISCHE
HINTERGRUENDE
..............................................................
291
5.4.2
MOEGLICHKEITEN
UNTER
MATLAB
UND
SIMULINK
...................................
293
5.4.3
MECHANISCHE
BEWEGUNGSGLEICHUNGEN
MIT
ALGEBRAISCHEN
BINDUNGSGLEICHUNGEN
.........................................................................294
5.4.4
UEBERFUEHRUNG
IN
GEWOEHNLICHE
DIFFERENZIALGLEICHUNGEN
...................
303
5.4.5
UEBERGANG
AUF
MINIMALKOORDINATEN
...................................................
310
5.5
IMPLIZITE
DIFFERENZIALGLEICHUNGEN
.................................................................
316
X
INHALTSVERZEICHNIS
5.6
INTEGRATION
GEWOEHNLICHER
DIFFERENZIALGLEICHUNGEN
MIT
UNSTETIGKEITEN
..
318
5.6.1
BEISPIELE
FUER
UNSTETIGKEITEN
IN
DEN
BEWEGUNGSGLEICHUNGEN
....
319
5.6.2
FORMULIERUNG
VON
SCHALTFUNKTIONEN
....................................................
321
5.6.3
LOKALISIERUNG
DER
SCHALTPUNKTE
.........................................................
322
5.6.4
BEISPIELE
ZUR
ZWEI-PUNKT-SCHALTLOGIK
..............................................
323
5.6.5
DREIPUNKT-SCHALTLOGIK
AM
BEISPIEL
EINES
ZWEI-MASSEN-SCHWINGERS
MIT
REIBUNG
...........................................
334
5.7
RANDWERTPROBLEME
GEWOEHNLICHER
DIFFERENZIALGLEICHUNGEN
.........................
348
5.7.1
GRUNDLAGEN
............................................................................................
349
5.7.2
STANDARDPROBLEME
AM
BEISPIEL
DER
KETTENLINIE
UND
DES
BASKETBALLWURFS
.......................................................................
351
5.7.3
MEHRPUNKT-RANDWERTPROBLEME
.........................................................
360
5.7.4
PERIODISCHE
SCHWINGUNGEN
NICHTLINEARER
SYSTEME
...........................365
6
MODELLIERUNG
UND
SIMULATION
MIT
DEM
STATEFLOW
TOOL
...............................
375
6.1
STATEFLOW-OBJEKTE
............................................................................................
375
6.1.1
DASCHART
...............................................................................................
376
6.1.2
ZUSTAND
UND
ZUSTAND-LABEL
.................................................................378
6.1.3
TRANSITIONEN
..........................................................................................
379
6.1.4
DEFAULT
TRANSITION
.................................................................................
381
6.1.5
VERBINDUNGSPUNKTE
...............................................................................
381
6.1.6
DER
MODEL
EXPLORER
............................................................................
382
6.1.7
ERWEITERTE
STRUKTUREN
.........................................................................
383
6.2
FAHRZEUGMODELL
MIT
REIBUNGSDAEMPFER
.........................................................
383
6.2.1
BEWEGUNGSGLEICHUNGEN
UND
SCHALTBEDINGUNGEN
..............................383
6.2.2
SIMULINK-MODELL
MIT
CHART
.................................................................
384
6.3
SPRINGENDER
BALL,
EIN
STRUKTURVARIABLES
MODELL
...........................................
391
7
PHYSIKALISCHE
MODELLE
UNTER
SIMULINK
........................................................
397
7.1
MODELLIEREN
MIT
SIMSCAPE
...............................................................................398
7.1.1
NETZWERKERSTELLUNG
MIT
DER
FOUNDATION
LIBRARY,
EIN
BEISPIEL
.
.
.
400
7.1.2
SIMSCAPE
SPRACHE,
GRUNDLAGEN
.........................................................
402
7.1.3
VERAENDERN
VON
BAUSTEINEN
AM
BEISPIEL
EINES
FREMDERREGTEN
GLEICHSTROMMOTORS
...........................................
407
7.1.4
ELEKTROMECHANISCHER
ANTRIEB
MIT
DIGITALER
STROM-
UND
DREHZAHLREGELUNG
.........................................................................
410
7.1.5
HYDRAULISCHER
LINEARANTRIEB
MIT
DIGITALER
DRUCKEGELUNG
..............
412
7.2
SIMSCAPE
MULTIBODY
.......................................................................................
416
7.2.1
EINIGE
KOMPONENTEN
AUS
DER
BLOCK-LIBRARY
...................................
416
7.2.2
MODELLIERUNG
DES
ROBOTERS
MIT
HYDRAULISCHEM
STELLZYLINDER
.
.
.
423
7.2.3
REIBMODELL
AUS
SIMSCAPE
....................................................................
426
INHALTSVERZEICHNIS
XI
8
PROJEKTE
.............................................................................................................
427
8.1
PERMANENTMAGNET
GELAGERTER
ROTOR
..............................................................
427
8.1.1
SYSTEMBESCHREIBUNG
...........................................................................
429
8.1.2
ROTOR-
UND
MAGNETMODELLIERUNG
........................................................
429
8.1.3
DIE
AKTIVE
STABILISIERUNG,
REGLERSTRUKTUREN
.....................................
431
8.1.4
DAS
KONTINUIERLICHE
MODELL
................................................................
432
8.1.5
REGLERENTWUERFE
...................................................................................
432
8.1.6
PARAMETRIERUNG
UND
REGLERKOEFFIZIENTEN
...........................................
436
8.1.7
SIMULINK-MODELLE
..............................................................................
436
8.1.8
SIMULATIONSERGEBNISSE
........................................................................
438
8.2
STOERGROESSENKOMPENSATION
HARMONISCHER
UND
KONSTANTER
STOERUNGEN
....
440
8.2.1
GRUNDLAGEN
ZUR
STRECKE
UND
ZUM
BEOBACHTERENTWURF
.....................
441
8.2.2
PARAMETERFILE
UND
SIMULINK-MODELL
...................................................443
8.2.3
BEOBACHTER
UEBER
S-FUNKTION
..............................................................
446
8.2.4
ANALYTISCHE
ERMITTLUNG
DER
LOESUNGEN
.............................................
446
8.2.5
ERGEBNISSE
...........................................................................................
449
8.3
SCHWINGUNGSTILGER
MIT
VISKOELASTISCHEM
ANSCHLAG
...........................
451
8.3.1
DAS
STATIONAERE
SYSTEM
OHNE
ANSCHLAG
.............................................
453
8.3.2
ENTWURF
DES
SIMULINK-MODELLS
...........................................................
454
8.3.3
SCHWINGUNGSANTWORT
MIT
EINEM
SINUS-SWEEP
DES
SYSTEMS
OHNE/MIT
ANSCHLAG
..............................................................................
460
8.4
AXIALKOLBENVERDICHTER
EINER
PKW-KLIMAANLAGE
................................
462
8.4.1
DASMODELL
...........................................................................................
462
8.4.2
DER
HEBELMECHANISMUS
......................................................................
463
8.4.3
BEWEGUNGSGLEICHUNGEN
NACH
LAGRANGE
...........................................
464
8.4.4
DAS
M-FILE,
ERSTE
ERGEBNISSE
..............................................................
468
8.4.5
MODELLBASIERTER
ENTWURF
MIT
SIMSCAPE
MULTIBODY
...........................
469
8.4.6
VERGLEICH
DER
ERGEBNISSE
BEZUEGLICH
DER
GELENKKRAEFTE
.....................
471
8.4.7
STATIONAERE
LAGE
...................................................................................
472
8.4.8
DER
VERDICHTER
ALS
SIMSCAPE
MULTIBODY-MODELL
.............................
473
8.5
DREIFACHPENDEL
......................................................................................
474
8.5.1
LAGRANGE
*
SCHE
GLEICHUNG
2.
ART
........................................................
476
8.5.2
NEWTON-EULER-FORMALISMUS
..............................................................
477
8.5.3
UEBERGANG
ZUR
NUMERIK
UND
INTEGRATION
..............................................
480
8.5.4
ANIMATIONSMODELL
..............................................................................
481
8.5.5
SCHWINGUNGSVERHALTEN
........................................................................
483
8.5.6
VORWAERTSDYNAMIK
MIT
SIMSCAPE
MULTIBODY
.....................................
486
8.5.7
INVERSE
DYNAMIK
................................................................................
489
8.6
HUBSCHWINGUNGEN
EINES
VIERTELFAHRZEUGS
MIT
NICHTLINEAREM
STOSSDAEMPFER
491
8.7
DYNAMIK
DES
LEVITRON-KREISELS
...........................................................
493
8.8
BALANCIERENDER
ROBOTER
................................................................................
495
8.8.1
MOTIVATION
................................................................................
495
XII
INHALTSVERZEICHNIS
8.8.2
MODELLVORAUSSETZUNGEN
UND
ANNAHMEN
...........................................
495
8.8.3
HERLEITUNG
DER
BEWEGUNGSGLEICHUNGEN
..............................................
496
LITERATUR
.....................................................................................................................
499
STICHWORTVERZEICHNIS
....................................................................................................
503
|
| adam_txt |
INHALTSVERZEICHNIS
1
EINFUEHRUNG
IN
MATLAB
.
1
1.1
DER
DESKTOP,
EIN
UEBERBLICK
.
3
1.2
ONLINE-HILFE
.
5
1.3
EINIGE
BEMERKUNGEN
ZUR
ARBEITSWEISE
VON
MATLAB
.
7
1.4
MATLAB-GRUNDLAGEN
.
8
1.4.1
SKALARE
OPERATIONEN
UND
VARIABLENVERWALTUNG
.
8
1.4.2
MATHEMATISCHE
FUNKTIONEN
.
12
1.4.3
VEKTOREN
UND
MATRIZEN
.
14
1.4.4
LINEARE
GLEICHUNGSSYSTEME
.
25
1.4.5
DATENSTRUKTUREN,
MEHRDIMENSIONALE
MATRIZEN,
STRUCTURE
UND
CELL
ARRAYS
.
28
1.4.6
VERGLEICHSOPERATOREN
UND
LOGISCHE
OPERATOREN
.
31
1.4.7
SCHLEIFEN
UND
VERZWEIGUNGEN
.
33
1.4.8
DATEN-EIN-UND-AUSGABE
.
37
1.4.9
VERZEICHNISPRIORITAET
.
38
1.5
PROGRAMMERSTELLUNG,
MATLAB
SCRIPT
UND
FUNCTION
.
40
1.5.1
MATLAB
EDITOR
.
40
1.5.2
MATLAB
SCRIPT
.
42
1.5.3
MATLAB
LIVE
SCRIPT
.
45
1.5.4
MATLAB
FUNCTION
.
45
1.5.5
CODE-BESCHLEUNIGUNG,
DER
PROFILER
.
53
1.6
GRAFIK
.
56
1.6.1
GRAFIKFENSTER
(FIGURE),
ERSTELLUNG
UND
VERWALTUNG
.
58
1.6.2
2D-GRAFIK
.
60
1.6.3
3D-GRAFIK
.
75
1.7
ANIMATION
VON
2D-
UND
3D-MODELLEN
.
82
1.7.1
MODELLERSTELLUNG
.
82
1.7.2
ANIMATIONS-GRAFIK
.
83
1.7.3
2D-
ANIMATION
EINFACHER
LINIEN-MODELLE
.
85
1.7.4
ANIMATION
MIT
GEOMETRISCHEN
3D-MODELLEN
.
89
VIII
INHALTSVERZEICHNIS
1.8
COMPUTERALGEBRA
UNTER
MATLAB,
DIE
SYMBOLIC
MATH
TOOLBOX
.
98
1.8.1
ONLINE-HILFE
.
100
1.8.2
SYMBOLISCHE
OBJEKTE
.
100
1.8.3
VEREINBARUNG
SYMBOLISCHER
VARIABLEN
UND
AUSDRUECKE
(OBJEKTE)
.
101
1.8.4
SUBSTITUTION
SYMBOLISCHER
GROESSEN,
DER
SUBS
BEFEHL
.
103
1.8.5
BEISPIELE
AUS
DER
ANALYSIS
.
104
1.8.6
ALGEBRAISCHE
GLEICHUNGSSYSTEME,
DER
SOLVE
BEFEHL
.
105
1.8.7
GEWOEHNLICHE
DIFFERENZIALGLEICHUNGEN,
DER
DSOLVE
BEFEHL
.
107
1.8.8
BEISPIEL
AUS
DER
LINEAREN
ALGEBRA
.
HO
1.8.9
UEBERGANG
ZUR
NUMERIK
.
113
2
MODELLBILDUNG
.
115
2.1
BEMERKUNGEN
ZUR
SCHREIBWEISE
.
117
2.2
STRUKTUREN
DER
BEWEGUNGSGLEICHUNGEN
.
117
2.3
GRUNDLAGEN
.
118
2.3.1
KINEMATIK
STARRER
KOERPER
.
118
2.3.2
KINEMATIK
VON
MEHRKOERPERSYSTEMEN
.
125
2.3.3
KINETIK,
IMPULS-UND
DRALLSATZ
.
131
2.4
NEWTON-EULER-METHODE
.
134
2.4.1
RECHNERORIENTIERTE
VORGEHENS
WEISE
.
138
2.5
LAGRANGE
*
SCHE
GLEICHUNG
2.
ART
.
141
2.6
LINEARISIERUNG
NICHTLINEARER
BEWEGUNGSGLEICHUNGEN
.
145
2.7
ANWENDUNG
DER
MODELLERSTELLUNG
.
148
3
LINEARE
SCHWINGUNGSMODELLE
.
155
3.1
BEWEGUNGSGLEICHUNGEN
.
157
3.2
EIGENSCHWINGUNGEN
UND
FREIE
SCHWINGUNGEN
.
158
3.2.1
DAS
EIGENWERTPROBLEM
IN
MATLAB,
ALLGEMEINE
BETRACHTUNG
.
.
159
3.2.2
NUMERISCHE
BEHANDLUNG
DER
EIGENWERTPROBLEME
.
160
3.3
ERZWUNGENE
SCHWINGUNGEN
.
174
3.3.1
KONSTANTE
ERREGUNG
.
176
3.3.2
HARMONISCH
ANGEREGTE
MECHANISCHE
SYSTEME
.
176
4
SIMULATION
UNTER
SIMULINK
.
189
4.1
ZUR
FUNKTIONSWEISE
.
190
4.1.1
BLOCK-STRUKTUR
.
190
4.1.2
SIMULATIONSABLAUF
.
190
4.2
DIE
INTEGRATIONSVERFAHREN
.
192
4.2.1
METHODEN
UND
BEZEICHNUNGEN
.
194
4.2.2
STEIFIGKEIT
DER
DIFFERENZIALGLEICHUNG
.
198
4.2.3
BEMERKUNGEN
ZUR
WAHL
DER
VERFAHREN
.
199
INHALTSVERZEICHNIS
IX
4.3
SIMULINK-GRUNDLAGEN
.
200
4.3.1
DIE
MODELL-LIBRARY
.
200
4.3.2
DER
SIMULINK-EDITOR,
EIN
ERSTES
MODELL
.
201
4.3.3
EINSTELLUNG
DES
INTEGRATORS
UND
DES
DATENTRANSFERS
.
203
4.3.4
DATENTRANSFER
UEBER
DEN
WORKSPACE
.
204
4.3.5
SIMULATIONSAUFRUF
AUS
DER
MATLAB
UMGEBUNG
.
205
4.3.6
HILFSMITTEL
ZUR
MODELLERSTELLUNG
UND
DATENAUSWERTUNG
.
207
4.4
SIMULINK-MODELLIERUNG
EINES
EINFACHEN
PROJEKTS
.
222
4.4.1
1/4-FAHRZEUGMODELL
MIT
REIBUNGSDAEMPFER
UND
DIE
BEWEGUNGSGLEICHUNGEN
.222
4.4.2
AUFBEREITUNG
DER
BEWEGUNGSGLEICHUNGEN
.224
4.4.3
DAS
FAHRBAHNPROFIL
.226
4.4.4
PARAMETRISIERUNG
DES
ZUSTANDSMODELLS
IM
STATE
SPACE
BLOCK
.
231
4.4.5
MODELLIERUNG
DER
REIBELEMENTE
.
232
4.4.6
DIE
STARTROUTINE
FUER
DIE
MATLAB-UMGEBUNG
.
234
4.4.7
SIMULINK-MODELLE
UND
SIMULATIONSERGEBNISSE
.237
4.5
ALGEBRAISCHE
SCHLEIFEN
IN
DYNAMISCHEN
MODELLEN
.
243
4.5.1
ALGEBRAISCHE
SCHLEIFEN
.
243
4.5.2
SYSTEM
MIT
ALGEBRAISCHER
SCHLEIFE
.
243
4.6
VEKTORIELLE
BETRACHTUNGSWEISE
UND
MODELLIERUNG
.247
4.6.1
SIMULATIONSERGEBNISSE,
SELBSTERREGTE
SCHWINGUNGEN
UND
MITNAHME-EFFEKTE
.248
4.6.2
NICHTLINEARE
GLEICHUNGEN
HOEHERER
ORDNUNG
.
250
4.7
MODELLIERUNG
MIT
HILFE
EINER
S-FUNCTION
.
252
4.7.1
M-FILE
S-FUNCTION
.253
4.7.2
C
MEX-FILE
S-FUNCTION
.
261
5
SIMULATION
UNTER
MATLAB
.
265
5.1
STRUKTUR
DER
DIFFERENZIALGLEICHUNGEN
.
265
5.1.1
BEISPIELE
FUER
EXPLIZITE
FORMULIERUNGEN
.
268
5.2
DER
GRUNDSAETZLICHE
AUFBAU
EINES
SIMULATIONSPROGRAMMS
.278
5.2.1
MOEGLICHKEITEN
ZUM
INTEGRATORAUFRUF
UNTER
MATLAB
.279
5.3
INTEGRATION
VON
SYSTEMEN
IN
STANDARDFORM
.
282
5.3.1
UNWUCHTIGER
MOTOR
AUF
ELASTISCHEM
FUNDAMENTBLOCK
.
283
5.4
DIFFERENZIAL-ALGEBRAISCHE
GLEICHUNGEN
.
291
5.4.1
MATHEMATISCHE
HINTERGRUENDE
.
291
5.4.2
MOEGLICHKEITEN
UNTER
MATLAB
UND
SIMULINK
.
293
5.4.3
MECHANISCHE
BEWEGUNGSGLEICHUNGEN
MIT
ALGEBRAISCHEN
BINDUNGSGLEICHUNGEN
.294
5.4.4
UEBERFUEHRUNG
IN
GEWOEHNLICHE
DIFFERENZIALGLEICHUNGEN
.
303
5.4.5
UEBERGANG
AUF
MINIMALKOORDINATEN
.
310
5.5
IMPLIZITE
DIFFERENZIALGLEICHUNGEN
.
316
X
INHALTSVERZEICHNIS
5.6
INTEGRATION
GEWOEHNLICHER
DIFFERENZIALGLEICHUNGEN
MIT
UNSTETIGKEITEN
.
318
5.6.1
BEISPIELE
FUER
UNSTETIGKEITEN
IN
DEN
BEWEGUNGSGLEICHUNGEN
.
319
5.6.2
FORMULIERUNG
VON
SCHALTFUNKTIONEN
.
321
5.6.3
LOKALISIERUNG
DER
SCHALTPUNKTE
.
322
5.6.4
BEISPIELE
ZUR
ZWEI-PUNKT-SCHALTLOGIK
.
323
5.6.5
DREIPUNKT-SCHALTLOGIK
AM
BEISPIEL
EINES
ZWEI-MASSEN-SCHWINGERS
MIT
REIBUNG
.
334
5.7
RANDWERTPROBLEME
GEWOEHNLICHER
DIFFERENZIALGLEICHUNGEN
.
348
5.7.1
GRUNDLAGEN
.
349
5.7.2
STANDARDPROBLEME
AM
BEISPIEL
DER
KETTENLINIE
UND
DES
BASKETBALLWURFS
.
351
5.7.3
MEHRPUNKT-RANDWERTPROBLEME
.
360
5.7.4
PERIODISCHE
SCHWINGUNGEN
NICHTLINEARER
SYSTEME
.365
6
MODELLIERUNG
UND
SIMULATION
MIT
DEM
STATEFLOW
TOOL
.
375
6.1
STATEFLOW-OBJEKTE
.
375
6.1.1
DASCHART
.
376
6.1.2
ZUSTAND
UND
ZUSTAND-LABEL
.378
6.1.3
TRANSITIONEN
.
379
6.1.4
DEFAULT
TRANSITION
.
381
6.1.5
VERBINDUNGSPUNKTE
.
381
6.1.6
DER
MODEL
EXPLORER
.
382
6.1.7
ERWEITERTE
STRUKTUREN
.
383
6.2
FAHRZEUGMODELL
MIT
REIBUNGSDAEMPFER
.
383
6.2.1
BEWEGUNGSGLEICHUNGEN
UND
SCHALTBEDINGUNGEN
.383
6.2.2
SIMULINK-MODELL
MIT
CHART
.
384
6.3
SPRINGENDER
BALL,
EIN
STRUKTURVARIABLES
MODELL
.
391
7
PHYSIKALISCHE
MODELLE
UNTER
SIMULINK
.
397
7.1
MODELLIEREN
MIT
SIMSCAPE
.398
7.1.1
NETZWERKERSTELLUNG
MIT
DER
FOUNDATION
LIBRARY,
EIN
BEISPIEL
.
.
.
400
7.1.2
SIMSCAPE
SPRACHE,
GRUNDLAGEN
.
402
7.1.3
VERAENDERN
VON
BAUSTEINEN
AM
BEISPIEL
EINES
FREMDERREGTEN
GLEICHSTROMMOTORS
.
407
7.1.4
ELEKTROMECHANISCHER
ANTRIEB
MIT
DIGITALER
STROM-
UND
DREHZAHLREGELUNG
.
410
7.1.5
HYDRAULISCHER
LINEARANTRIEB
MIT
DIGITALER
DRUCKEGELUNG
.
412
7.2
SIMSCAPE
MULTIBODY
.
416
7.2.1
EINIGE
KOMPONENTEN
AUS
DER
BLOCK-LIBRARY
.
416
7.2.2
MODELLIERUNG
DES
ROBOTERS
MIT
HYDRAULISCHEM
STELLZYLINDER
.
.
.
423
7.2.3
REIBMODELL
AUS
SIMSCAPE
.
426
INHALTSVERZEICHNIS
XI
8
PROJEKTE
.
427
8.1
PERMANENTMAGNET
GELAGERTER
ROTOR
.
427
8.1.1
SYSTEMBESCHREIBUNG
.
429
8.1.2
ROTOR-
UND
MAGNETMODELLIERUNG
.
429
8.1.3
DIE
AKTIVE
STABILISIERUNG,
REGLERSTRUKTUREN
.
431
8.1.4
DAS
KONTINUIERLICHE
MODELL
.
432
8.1.5
REGLERENTWUERFE
.
432
8.1.6
PARAMETRIERUNG
UND
REGLERKOEFFIZIENTEN
.
436
8.1.7
SIMULINK-MODELLE
.
436
8.1.8
SIMULATIONSERGEBNISSE
.
438
8.2
STOERGROESSENKOMPENSATION
HARMONISCHER
UND
KONSTANTER
STOERUNGEN
.
440
8.2.1
GRUNDLAGEN
ZUR
STRECKE
UND
ZUM
BEOBACHTERENTWURF
.
441
8.2.2
PARAMETERFILE
UND
SIMULINK-MODELL
.443
8.2.3
BEOBACHTER
UEBER
S-FUNKTION
.
446
8.2.4
ANALYTISCHE
ERMITTLUNG
DER
LOESUNGEN
.
446
8.2.5
ERGEBNISSE
.
449
8.3
SCHWINGUNGSTILGER
MIT
VISKOELASTISCHEM
ANSCHLAG
.
451
8.3.1
DAS
STATIONAERE
SYSTEM
OHNE
ANSCHLAG
.
453
8.3.2
ENTWURF
DES
SIMULINK-MODELLS
.
454
8.3.3
SCHWINGUNGSANTWORT
MIT
EINEM
SINUS-SWEEP
DES
SYSTEMS
OHNE/MIT
ANSCHLAG
.
460
8.4
AXIALKOLBENVERDICHTER
EINER
PKW-KLIMAANLAGE
.
462
8.4.1
DASMODELL
.
462
8.4.2
DER
HEBELMECHANISMUS
.
463
8.4.3
BEWEGUNGSGLEICHUNGEN
NACH
LAGRANGE
.
464
8.4.4
DAS
M-FILE,
ERSTE
ERGEBNISSE
.
468
8.4.5
MODELLBASIERTER
ENTWURF
MIT
SIMSCAPE
MULTIBODY
.
469
8.4.6
VERGLEICH
DER
ERGEBNISSE
BEZUEGLICH
DER
GELENKKRAEFTE
.
471
8.4.7
STATIONAERE
LAGE
.
472
8.4.8
DER
VERDICHTER
ALS
SIMSCAPE
MULTIBODY-MODELL
.
473
8.5
DREIFACHPENDEL
.
474
8.5.1
LAGRANGE
*
SCHE
GLEICHUNG
2.
ART
.
476
8.5.2
NEWTON-EULER-FORMALISMUS
.
477
8.5.3
UEBERGANG
ZUR
NUMERIK
UND
INTEGRATION
.
480
8.5.4
ANIMATIONSMODELL
.
481
8.5.5
SCHWINGUNGSVERHALTEN
.
483
8.5.6
VORWAERTSDYNAMIK
MIT
SIMSCAPE
MULTIBODY
.
486
8.5.7
INVERSE
DYNAMIK
.
489
8.6
HUBSCHWINGUNGEN
EINES
VIERTELFAHRZEUGS
MIT
NICHTLINEAREM
STOSSDAEMPFER
491
8.7
DYNAMIK
DES
LEVITRON-KREISELS
.
493
8.8
BALANCIERENDER
ROBOTER
.
495
8.8.1
MOTIVATION
.
495
XII
INHALTSVERZEICHNIS
8.8.2
MODELLVORAUSSETZUNGEN
UND
ANNAHMEN
.
495
8.8.3
HERLEITUNG
DER
BEWEGUNGSGLEICHUNGEN
.
496
LITERATUR
.
499
STICHWORTVERZEICHNIS
.
503 |
| any_adam_object | 1 |
| any_adam_object_boolean | 1 |
| author | Pietruszka, Wolf Dieter 1938- Glöckler, Michael 1962- |
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