Einführung in die Mechatronik:
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Wiesbaden
Springer Vieweg
[2023]
|
| Ausgabe: | 7., vollständig überarbeitete und aktualisierte Auflage |
| Schriftenreihe: | Lehrbuch
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | X, 517 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm x 16.8 cm |
| ISBN: | 9783658419493 3658419490 |
Internformat
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Datensatz im Suchindex
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|---|---|
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INHALT
1
EINLEITUNG
1
1.1
ENTWICKLUNG
VON
MASCHINENBAU
UND
ELEKTROTECHNIK
1
1.2
ENTWICKLUNG
DER
TECHNIK
AM
BEISPIEL
DER
WERKZEUGMASCHINE
4
1.3
MECHATRONIK
ALS
NEUES
BINDEGLIED
6
1.4
MASCHINENBAU
UND
ELEKTROTECHNIK
-
GRUNDSAETZLICH
VERSCHIEDEN?
8
1.5
UNTERSCHIEDE
ZWISCHEN
MASCHINENBAU,
ELEKTROTECHNIK
UND
MECHATRONIK
16
1.6
TEILGEBIETE
DER
MECHATRONIK
21
2
MODELLBILDUNG
TECHNISCHER
SYSTEME
25
2.1
SYSTEMBEGRIFF
25
2.2
VERFAHREN
DER
MODELLBILDUNG
28
2.2.1
THEORETISCHE
MODELLBILDUNG
30
2.2.1.1
ALLGEMEIN
BEKANNTE
MODELLVORSTELLUNGEN
30
2.2.1.2
VORGEHENSWEISE
BEI
DER
MODELLBILDUNG
31
2.3
KLASSIFIZIERUNG
DYNAMISCHER
SYSTEME
37
2.4
MODELLIERUNG
VON
GEOMETRIE
UND
KOERPEREIGENSCHAFTEN
40
2.4.1
MEHRKOERPERSYSTEME
40
2.4.2
SYSTEME
MIT
ELASTISCHEN
ELEMENTEN
42
2.5
MODELLIERUNG
ELEKTRISCHER
KOMPONENTEN
44
3
DYNAMIK
MECHANISCHER
SYSTEME
49
3.1
VEREINFACHENDE
MODELLANNAHMEN
49
3.2
KINEMATIK
DES
MASSENPUNKTES
52
3.3
KINEMATIK
DES
STARREN
KOERPERS
54
3.3.1
DIE
EBENE
BEWEGUNG
DES
STARREN
KOERPERS
55
3.3.2
EBENE
RELATIVBEWEGUNG
EINES
PUNKTES
60
3.3.3
DIE
BEWEGUNG
DES
STARREN
KOERPERS
IM
RAUM
62
3.3.3.1
ROTATION
IM
RAUM
63
3.3.3.2
RELATIVBEWEGUNG
EINES
PUNKTES
DES
STARREN
KOERPERS
65
3.3.3.3
DARSTELLUNG
DER
BEWEGUNG
DES
STARREN
KOERPERS
IN
66
MATRIZENSCHREIBWEISE
3.4
BINDUNGEN
IN
MEHRKOERPERSYSTEMEN
76
3.5
KINETIK
87
3.5.1
IMPULS-,
SCHWERPUNKT
UND
DRALLSATZ
87
3.5.2
ENERGIESATZ
95
3.5.3
DIE
PRINZIPIEN
DER
MECHANIK
97
3.5.3.1
PRINZIP
DER
VIRTUELLEN
ARBEIT
97
3.5.3.2
LAGRANGE
'
SCHE
BEWEGUNGSGLEICHUNGEN
102
4
SCHWINGUNGEN
111
4.1
EINMASSENSCHWINGER
111
4.1.1
FREIE
UNGEDAEMPFTE
SCHWINGUNGEN
113
4.1.2
FREIE
GEDAEMPFTE
SCHWINGUNGEN
115
4.1.3
ERZWUNGENE
SCHWINGUNGEN
118
4.1.3.1
NICHTPERIODISCHE
ERREGUNG
119
4.1.3.2
HARMONISCHE
ERREGUNG
120
4.1.4
NICHTLINEARE
SCHWINGER
126
4.2
MEHRMASSENSCHWINGER
128
4.3
SCHWINGUNGSANALYSE
135
4.3.1
REELLE
FORM
DER
FOURIER-REIHE
136
4.3.2
KOMPLEXE
FORM
DER
FOURIER-REIHE
141
4.3.3
FOURIER-TRANSFORMATION
NICHTPERIODISCHER
FUNKTIONEN
142
4.3.4
DISKRETE
FOURIER-TRANSFORMATION
ZUR
ANALYSE
VON
ABTASTSIGNALEN
144
VIII
INHALT
5
SENSOREN
153
5.1
MESSTECHNIK
156
5.1.1
MESSGROESSEN
UND
MASSEINHEITEN
156
5.1.2
MESSGROESSENAUFNEHMER
UND
MESSWERTWANDLER
158
5.1.2.1
MESSWERTANPASSUNG
160
5.1.2.2
ANALOG-/DIGITAL-WANDLER
163
5.1.3
KENNGROESSEN
VON
MESSEINRICHTUNGEN
165
5.1.3.1
STATISCHE
KENNGROESSEN
166
5.1.3.2
DYNAMISCHE
KENNGROESSEN
167
5.1.3.3
FEHLERKENNGROESSEN
169
5.2
MESSEFFEKTE
173
5.2.1
WIDERSTANDSEFFEKTE
175
5.2.1.1
OHMSCHE
WIDERSTANDSEFFEKTE
175
5.2.1.2
PIEZOWIDERSTANDSEFFEKT
178
5.2.2
MAGNETISCHE
EFFEKTE
179
5.2.2.1
INDUKTIONSPRINZIP
179
5.2.2.2
GALVANOMAGNETISCHE
EFFEKTE
180
5.2.2.3
MAGNETOELASTISCHE
EFFEKTE
182
5.2.3
KAPAZITIVE
EFFEKTE
183
5.2.4
PIEZO-UND
PYROELEKTRISCHE
EFFEKTE
184
5.2.5
OPTISCHE
EFFEKTE
186
5.3
SENSOREN
FUER
MECHATRONISCHE
SYSTEME
189
5.3.1
BEWEGUNGSSENSOREN
189
5.3.1.1
POSITIONSSENSOREN
190
5.3.1.2
GESCHWINDIGKEITSSENSOREN
199
5.3.1.3
BESCHLEUNIGUNGSSENSOREN
201
5.3.2
KRAFT
UND
MOMENTENSENSOREN
204
6
AKTOREN
209
6.1
KLASSISCHE
AKTOREN
211
6.1.1
ELEKTROMOTORISCHE,
ROTIERENDE
ANTRIEBE
211
6.1.1.1
GLEICHSTROMMOTOREN
212
6.1.1.2
DREHFELDMOTOREN
224
6.1.1.3
ASYNCHRONMOTOREN
225
6.1.1.4
SCHRITTMOTOREN
231
6.1.2
ELEKTROMOTORISCHE
LINEARANTRIEBE
233
6.1.3
FLUIDISCHE
AKTOREN
234
6.1.3.1
PNEUMATISCHE
AKTOREN
235
6.1.3.2
HYDRAULISCHE
AKTOREN
235
6.1.3.3
GESCHWINDIGKEITSVERSTELLUNG
VON
HYDRAULISCHEN
AKTOREN
239
6.2
NEUARTIGE
AKTOREN
244
6.2.1
PIEZOELEKTRISCHE
AKTOREN
246
6.2.2
AKTOREN
AUS
FORMGEDAECHTNISLEGIERUNGEN
249
6.2.3
DEHN
STOFFAKTOREN
251
6.2.4
MIKROSTRUKTURIERTE
AKTOREN
252
7
AUTOMATISIERUNGSSTECHNIK
255
7.1
AUTOMATISIERUNGSKONZEPTE
255
7.2
INTELLIGENTE
MASCHINEN
257
7.3
STEUERUNG
UND
REGELUNG
259
7.4
SCHLUSSFOLGERN
UND
REGELBASIERTES
WISSEN
261
7.5
AUTONOME
INTELLIGENTE
AGENTEN
262
7.6
LERNEN
UND
MUSTERERKENNUNG
263
7.7
ARCHITEKTUR
INTELLIGENTER
MASCHINEN
264
7.7.1
HIERARCHIEN
265
INHALT
IX
7.7.2
NETZWERKE
266
8
STEUERUNGS
UND
PROZESSRECHENTECHNIK
273
8.1
BOOLE'SCHE
ALGEBRA
276
8.1.1
KOMBINATORISCHE
STEUERUNGEN
279
8.1.2
SEQUENTIELLE
STEUERUNGEN
282
8.2
PROBLEME
DER
MODELLBILDUNG
DIGITALER
SYSTEME
285
8.3
MEHRWERTIGE
UND
UNSCHARFE
LOGIK
(FUZZY
LOGIC)
288
8.4
NEURONALE
NETZWERKE
294
8.4.1
MCCULLOCH-PITTS-NEURON
297
8.4.2
PERCEPTRON
299
8.4.3
BACKPROPARGATION-NETZWERK
301
8.5
PROZESSDATENVERARBEITUNG
306
8.5.1
MIKRORECHNER
306
8.5.2
AUFBAU
VON
MIKRORECHNERN
308
8.5.3
SOFTWARE
FUER
MIKRORECHNER
320
8.6
ANWENDUNGSSPEZIFISCHE
PROZESSOREN
UND
BAUELEMENTE
323
9
REGELUNGSTECHNIK
327
9.1
BESCHREIBUNG
UND
ANALYSE
REGELUNGSTECHNISCHER
SYSTEME
327
9.1.1
LAPLACE-TRANSFORMATION
329
9.1.2
BLOCKSCHALTBILDER
337
9.1.3
FREQUENZGANG
UND
ORTSKURVE
342
9.1.4
VERSCHIEDENARTIGE
UEBERTRAGUNGSSYSTEME
344
9.1.5
FREQUENZKENNLINIEN
351
9.1.6
ZUSTANDSRAUMDARSTELLUNG
357
9.1.6.1
ZUSTANDSVARIABLEN
358
9.1.6.2
BESTIMMUNG
DER
ZUSTANDSGROESSEN
359
9.1.6.3
ZUSTANDSGLEICHUNGEN
361
9.1.7
REGLER
364
9.1.8
STABILITAET
VON
REGELKREISEN
370
9.1.9
REGLERAUSLEGUNG
377
9.2
SYSTEMIDENTIFIKATION
383
9.3
SYNTHESE
VON
REGELKREISEN
390
9.3.1
SPEZIFIKATIONEN
390
9.3.2
EINSTELLREGELN
394
9.3.3
MEHRSCHLEIFIGE
REGELKREISE
396
10
SIMULATION
401
10.1
NUMERISCHE
INTEGRATION
403
10.1.1
STABILITAET
NUMERISCHER
LOESUNGSVERFAHREN
405
10.1.2
MEHRSCHRITTVERFAHREN
UND
MODIFIZIERTE
EINSCHRITTVERFAHREN
406
10.1.3
SCHRITTWEITENANPASSUNG
411
10.2
OBJEKTORIENTIERTE
MODELLBILDUNG
412
10.2.1
BONDGRAPHEN
413
10.2.2
1
-PORT
BAUELEMENTE
416
10.2.2.1
1-PORT
R-ELEMENTE
416
10.2.2.2
1-PORT
C-ELEMENTE
417
10.2.2.3
1-PORT
L-ELEMENTE
418
10.2.2.4
1-PORT
QUELLEN
419
10.2.3
2-PORT
BAUELEMENTE
420
10.2.3.1
2-PORT
TRANSFORMER
420
10.2.3.2
2-PORT
GYRATOR
421
10.2.4
MULTI-PORTS
422
10.2.5
ERSTELLUNG
VON
MODELLEN
KOMPLEXERER
SYSTEME
424
X
INHALT
10.3
SIMULATIONSSYSTEME
426
10.3.1
SIMULATIONSSPRACHEN
426
10.3.2
SIMULATION
ELEKTRISCHER
SCHALTUNGEN
427
10.3.3
SIMULATION
MECHANISCHER
SYSTEME
428
10.3.4
MODELLBESCHREIBUNG
MIT
BLOCKSCHALTBILD-EDITOREN
429
10.3.5
OBJEKTORIENTIERTE
MODELLBILDUNG
433
10.3.5.1
20-SIM
434
10.3.5.2
CAMEL-VIEW
440
10.3.6
HARDWARE-IN-THE-LOOP,
SOFTWARE-IN-THE-LOOP
442
10.3.6.1
HARDWARE-IN-THE-LOOP
442
10.3.6.2
SOFTWARE-IN-THE-LOOP
442
10.3.6.3
KOPPLUNG
VON
MODELLEN
UND
PROTOTYPEN
443
10.3.7
SIMULATIONSSYSTEME
FUER
INDUSTRIEROBOTER
443
11
MECHATRONISCHE
SYSTEME
447
11.1
WANN
IST
DER
EINSATZ
DER
MECHATRONIK
SINNVOLL?
447
11.2
ENTWICKLUNG
MECHATRONISCHER
SYSTEME
450
11.2.1
BEISPIEL
INVERTIERTES
PENDEL
451
11.2.2
MODELLPARAMETRIERUNG
UND
REGLERAUSWAHL
455
11.2.3
REGLEROPTIMIERUNG
458
11.2.4
REALISIERUNG
459
11.3
MECHATRONISCHE
TEILSYSTEME
461
11.3.1
MAGNETLAGER
461
11.3.2
ANTI-BLOCKIER-SYSTEM
(ABS)
UND
PKW-ANTRIEBSSTRANG
466
11.3.2.1
PKW-ANTRIEBSSTRANG
466
11.3.2.2
ABS-SYSTEM
468
11.3.3
AKTIVES
FAHRWERK
474
11.3.3.1
AKTIVE
FEDERUNG
MIT
HYDROZYLINDER
475
11.3.3.2
AKTIVE
FEDERUNG
MIT
HYDROZYLINDER
UND
AKTIVEM
TILGER
477
11.3.4
OPTOMECHANISCHE
BILDSTABILISIERUNG
480
11.3.4.1
BILDSTABILISIERUNG
IM
OBJEKTIV
481
11.3.4.2
GYROSKOPISCHER
SENSOR
483
11.3.5
MECHATRONISCHE
ANWENDUNGEN
BEI
INDUSTRIEROBOTERN
485
11.3.5.1
NACHFUEHREN
EINES
ROBOTERARMS
AN
EINER
FREIFORMFLAECHE
486
11.3.5.2
HEXAPODENKONZEPT
491
11.4
FAHRRAD
MIT
AKTIVER
NEIGETECHNIK
494
11.5
PNEUMATISCHER
BEWEGUNGSSITZ
498
LITERATURVERZEICHNIS
505
SACHWORTVERZEICHNIS
509 |
| adam_txt |
INHALT
1
EINLEITUNG
1
1.1
ENTWICKLUNG
VON
MASCHINENBAU
UND
ELEKTROTECHNIK
1
1.2
ENTWICKLUNG
DER
TECHNIK
AM
BEISPIEL
DER
WERKZEUGMASCHINE
4
1.3
MECHATRONIK
ALS
NEUES
BINDEGLIED
6
1.4
MASCHINENBAU
UND
ELEKTROTECHNIK
-
GRUNDSAETZLICH
VERSCHIEDEN?
8
1.5
UNTERSCHIEDE
ZWISCHEN
MASCHINENBAU,
ELEKTROTECHNIK
UND
MECHATRONIK
16
1.6
TEILGEBIETE
DER
MECHATRONIK
21
2
MODELLBILDUNG
TECHNISCHER
SYSTEME
25
2.1
SYSTEMBEGRIFF
25
2.2
VERFAHREN
DER
MODELLBILDUNG
28
2.2.1
THEORETISCHE
MODELLBILDUNG
30
2.2.1.1
ALLGEMEIN
BEKANNTE
MODELLVORSTELLUNGEN
30
2.2.1.2
VORGEHENSWEISE
BEI
DER
MODELLBILDUNG
31
2.3
KLASSIFIZIERUNG
DYNAMISCHER
SYSTEME
37
2.4
MODELLIERUNG
VON
GEOMETRIE
UND
KOERPEREIGENSCHAFTEN
40
2.4.1
MEHRKOERPERSYSTEME
40
2.4.2
SYSTEME
MIT
ELASTISCHEN
ELEMENTEN
42
2.5
MODELLIERUNG
ELEKTRISCHER
KOMPONENTEN
44
3
DYNAMIK
MECHANISCHER
SYSTEME
49
3.1
VEREINFACHENDE
MODELLANNAHMEN
49
3.2
KINEMATIK
DES
MASSENPUNKTES
52
3.3
KINEMATIK
DES
STARREN
KOERPERS
54
3.3.1
DIE
EBENE
BEWEGUNG
DES
STARREN
KOERPERS
55
3.3.2
EBENE
RELATIVBEWEGUNG
EINES
PUNKTES
60
3.3.3
DIE
BEWEGUNG
DES
STARREN
KOERPERS
IM
RAUM
62
3.3.3.1
ROTATION
IM
RAUM
63
3.3.3.2
RELATIVBEWEGUNG
EINES
PUNKTES
DES
STARREN
KOERPERS
65
3.3.3.3
DARSTELLUNG
DER
BEWEGUNG
DES
STARREN
KOERPERS
IN
66
MATRIZENSCHREIBWEISE
3.4
BINDUNGEN
IN
MEHRKOERPERSYSTEMEN
76
3.5
KINETIK
87
3.5.1
IMPULS-,
SCHWERPUNKT
UND
DRALLSATZ
87
3.5.2
ENERGIESATZ
95
3.5.3
DIE
PRINZIPIEN
DER
MECHANIK
97
3.5.3.1
PRINZIP
DER
VIRTUELLEN
ARBEIT
97
3.5.3.2
LAGRANGE
'
SCHE
BEWEGUNGSGLEICHUNGEN
102
4
SCHWINGUNGEN
111
4.1
EINMASSENSCHWINGER
111
4.1.1
FREIE
UNGEDAEMPFTE
SCHWINGUNGEN
113
4.1.2
FREIE
GEDAEMPFTE
SCHWINGUNGEN
115
4.1.3
ERZWUNGENE
SCHWINGUNGEN
118
4.1.3.1
NICHTPERIODISCHE
ERREGUNG
119
4.1.3.2
HARMONISCHE
ERREGUNG
120
4.1.4
NICHTLINEARE
SCHWINGER
126
4.2
MEHRMASSENSCHWINGER
128
4.3
SCHWINGUNGSANALYSE
135
4.3.1
REELLE
FORM
DER
FOURIER-REIHE
136
4.3.2
KOMPLEXE
FORM
DER
FOURIER-REIHE
141
4.3.3
FOURIER-TRANSFORMATION
NICHTPERIODISCHER
FUNKTIONEN
142
4.3.4
DISKRETE
FOURIER-TRANSFORMATION
ZUR
ANALYSE
VON
ABTASTSIGNALEN
144
VIII
INHALT
5
SENSOREN
153
5.1
MESSTECHNIK
156
5.1.1
MESSGROESSEN
UND
MASSEINHEITEN
156
5.1.2
MESSGROESSENAUFNEHMER
UND
MESSWERTWANDLER
158
5.1.2.1
MESSWERTANPASSUNG
160
5.1.2.2
ANALOG-/DIGITAL-WANDLER
163
5.1.3
KENNGROESSEN
VON
MESSEINRICHTUNGEN
165
5.1.3.1
STATISCHE
KENNGROESSEN
166
5.1.3.2
DYNAMISCHE
KENNGROESSEN
167
5.1.3.3
FEHLERKENNGROESSEN
169
5.2
MESSEFFEKTE
173
5.2.1
WIDERSTANDSEFFEKTE
175
5.2.1.1
OHMSCHE
WIDERSTANDSEFFEKTE
175
5.2.1.2
PIEZOWIDERSTANDSEFFEKT
178
5.2.2
MAGNETISCHE
EFFEKTE
179
5.2.2.1
INDUKTIONSPRINZIP
179
5.2.2.2
GALVANOMAGNETISCHE
EFFEKTE
180
5.2.2.3
MAGNETOELASTISCHE
EFFEKTE
182
5.2.3
KAPAZITIVE
EFFEKTE
183
5.2.4
PIEZO-UND
PYROELEKTRISCHE
EFFEKTE
184
5.2.5
OPTISCHE
EFFEKTE
186
5.3
SENSOREN
FUER
MECHATRONISCHE
SYSTEME
189
5.3.1
BEWEGUNGSSENSOREN
189
5.3.1.1
POSITIONSSENSOREN
190
5.3.1.2
GESCHWINDIGKEITSSENSOREN
199
5.3.1.3
BESCHLEUNIGUNGSSENSOREN
201
5.3.2
KRAFT
UND
MOMENTENSENSOREN
204
6
AKTOREN
209
6.1
KLASSISCHE
AKTOREN
211
6.1.1
ELEKTROMOTORISCHE,
ROTIERENDE
ANTRIEBE
211
6.1.1.1
GLEICHSTROMMOTOREN
212
6.1.1.2
DREHFELDMOTOREN
224
6.1.1.3
ASYNCHRONMOTOREN
225
6.1.1.4
SCHRITTMOTOREN
231
6.1.2
ELEKTROMOTORISCHE
LINEARANTRIEBE
233
6.1.3
FLUIDISCHE
AKTOREN
234
6.1.3.1
PNEUMATISCHE
AKTOREN
235
6.1.3.2
HYDRAULISCHE
AKTOREN
235
6.1.3.3
GESCHWINDIGKEITSVERSTELLUNG
VON
HYDRAULISCHEN
AKTOREN
239
6.2
NEUARTIGE
AKTOREN
244
6.2.1
PIEZOELEKTRISCHE
AKTOREN
246
6.2.2
AKTOREN
AUS
FORMGEDAECHTNISLEGIERUNGEN
249
6.2.3
DEHN
STOFFAKTOREN
251
6.2.4
MIKROSTRUKTURIERTE
AKTOREN
252
7
AUTOMATISIERUNGSSTECHNIK
255
7.1
AUTOMATISIERUNGSKONZEPTE
255
7.2
INTELLIGENTE
MASCHINEN
257
7.3
STEUERUNG
UND
REGELUNG
259
7.4
SCHLUSSFOLGERN
UND
REGELBASIERTES
WISSEN
261
7.5
AUTONOME
INTELLIGENTE
AGENTEN
262
7.6
LERNEN
UND
MUSTERERKENNUNG
263
7.7
ARCHITEKTUR
INTELLIGENTER
MASCHINEN
264
7.7.1
HIERARCHIEN
265
INHALT
IX
7.7.2
NETZWERKE
266
8
STEUERUNGS
UND
PROZESSRECHENTECHNIK
273
8.1
BOOLE'SCHE
ALGEBRA
276
8.1.1
KOMBINATORISCHE
STEUERUNGEN
279
8.1.2
SEQUENTIELLE
STEUERUNGEN
282
8.2
PROBLEME
DER
MODELLBILDUNG
DIGITALER
SYSTEME
285
8.3
MEHRWERTIGE
UND
UNSCHARFE
LOGIK
(FUZZY
LOGIC)
288
8.4
NEURONALE
NETZWERKE
294
8.4.1
MCCULLOCH-PITTS-NEURON
297
8.4.2
PERCEPTRON
299
8.4.3
BACKPROPARGATION-NETZWERK
301
8.5
PROZESSDATENVERARBEITUNG
306
8.5.1
MIKRORECHNER
306
8.5.2
AUFBAU
VON
MIKRORECHNERN
308
8.5.3
SOFTWARE
FUER
MIKRORECHNER
320
8.6
ANWENDUNGSSPEZIFISCHE
PROZESSOREN
UND
BAUELEMENTE
323
9
REGELUNGSTECHNIK
327
9.1
BESCHREIBUNG
UND
ANALYSE
REGELUNGSTECHNISCHER
SYSTEME
327
9.1.1
LAPLACE-TRANSFORMATION
329
9.1.2
BLOCKSCHALTBILDER
337
9.1.3
FREQUENZGANG
UND
ORTSKURVE
342
9.1.4
VERSCHIEDENARTIGE
UEBERTRAGUNGSSYSTEME
344
9.1.5
FREQUENZKENNLINIEN
351
9.1.6
ZUSTANDSRAUMDARSTELLUNG
357
9.1.6.1
ZUSTANDSVARIABLEN
358
9.1.6.2
BESTIMMUNG
DER
ZUSTANDSGROESSEN
359
9.1.6.3
ZUSTANDSGLEICHUNGEN
361
9.1.7
REGLER
364
9.1.8
STABILITAET
VON
REGELKREISEN
370
9.1.9
REGLERAUSLEGUNG
377
9.2
SYSTEMIDENTIFIKATION
383
9.3
SYNTHESE
VON
REGELKREISEN
390
9.3.1
SPEZIFIKATIONEN
390
9.3.2
EINSTELLREGELN
394
9.3.3
MEHRSCHLEIFIGE
REGELKREISE
396
10
SIMULATION
401
10.1
NUMERISCHE
INTEGRATION
403
10.1.1
STABILITAET
NUMERISCHER
LOESUNGSVERFAHREN
405
10.1.2
MEHRSCHRITTVERFAHREN
UND
MODIFIZIERTE
EINSCHRITTVERFAHREN
406
10.1.3
SCHRITTWEITENANPASSUNG
411
10.2
OBJEKTORIENTIERTE
MODELLBILDUNG
412
10.2.1
BONDGRAPHEN
413
10.2.2
1
-PORT
BAUELEMENTE
416
10.2.2.1
1-PORT
R-ELEMENTE
416
10.2.2.2
1-PORT
C-ELEMENTE
417
10.2.2.3
1-PORT
L-ELEMENTE
418
10.2.2.4
1-PORT
QUELLEN
419
10.2.3
2-PORT
BAUELEMENTE
420
10.2.3.1
2-PORT
TRANSFORMER
420
10.2.3.2
2-PORT
GYRATOR
421
10.2.4
MULTI-PORTS
422
10.2.5
ERSTELLUNG
VON
MODELLEN
KOMPLEXERER
SYSTEME
424
X
INHALT
10.3
SIMULATIONSSYSTEME
426
10.3.1
SIMULATIONSSPRACHEN
426
10.3.2
SIMULATION
ELEKTRISCHER
SCHALTUNGEN
427
10.3.3
SIMULATION
MECHANISCHER
SYSTEME
428
10.3.4
MODELLBESCHREIBUNG
MIT
BLOCKSCHALTBILD-EDITOREN
429
10.3.5
OBJEKTORIENTIERTE
MODELLBILDUNG
433
10.3.5.1
20-SIM
434
10.3.5.2
CAMEL-VIEW
440
10.3.6
HARDWARE-IN-THE-LOOP,
SOFTWARE-IN-THE-LOOP
442
10.3.6.1
HARDWARE-IN-THE-LOOP
442
10.3.6.2
SOFTWARE-IN-THE-LOOP
442
10.3.6.3
KOPPLUNG
VON
MODELLEN
UND
PROTOTYPEN
443
10.3.7
SIMULATIONSSYSTEME
FUER
INDUSTRIEROBOTER
443
11
MECHATRONISCHE
SYSTEME
447
11.1
WANN
IST
DER
EINSATZ
DER
MECHATRONIK
SINNVOLL?
447
11.2
ENTWICKLUNG
MECHATRONISCHER
SYSTEME
450
11.2.1
BEISPIEL
INVERTIERTES
PENDEL
451
11.2.2
MODELLPARAMETRIERUNG
UND
REGLERAUSWAHL
455
11.2.3
REGLEROPTIMIERUNG
458
11.2.4
REALISIERUNG
459
11.3
MECHATRONISCHE
TEILSYSTEME
461
11.3.1
MAGNETLAGER
461
11.3.2
ANTI-BLOCKIER-SYSTEM
(ABS)
UND
PKW-ANTRIEBSSTRANG
466
11.3.2.1
PKW-ANTRIEBSSTRANG
466
11.3.2.2
ABS-SYSTEM
468
11.3.3
AKTIVES
FAHRWERK
474
11.3.3.1
AKTIVE
FEDERUNG
MIT
HYDROZYLINDER
475
11.3.3.2
AKTIVE
FEDERUNG
MIT
HYDROZYLINDER
UND
AKTIVEM
TILGER
477
11.3.4
OPTOMECHANISCHE
BILDSTABILISIERUNG
480
11.3.4.1
BILDSTABILISIERUNG
IM
OBJEKTIV
481
11.3.4.2
GYROSKOPISCHER
SENSOR
483
11.3.5
MECHATRONISCHE
ANWENDUNGEN
BEI
INDUSTRIEROBOTERN
485
11.3.5.1
NACHFUEHREN
EINES
ROBOTERARMS
AN
EINER
FREIFORMFLAECHE
486
11.3.5.2
HEXAPODENKONZEPT
491
11.4
FAHRRAD
MIT
AKTIVER
NEIGETECHNIK
494
11.5
PNEUMATISCHER
BEWEGUNGSSITZ
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LITERATURVERZEICHNIS
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