Skip to main content
Fachgebiete
Automobil + Motoren Bauwesen + Immobilien Business IT + Informatik Elektrotechnik + Elektronik Energie + Nachhaltigkeit Finance + Banking Management + Führung Marketing + Vertrieb Maschinenbau + Werkstoffe Versicherung + Risiko
DE
EN
Bücher
Zeitschriften
Themenseiten
Organisationspsychologie Projektmanagement Marketing Smart Manufacturing
Weitere Formate
Podcasts Webinare Technik Webinare Wirtschaft Kongresse Veranstaltungskalender Awards
Jetzt Einzelzugang starten
Zugang für Unternehmen
Referenzkunden
SLX-Digitalkonferenz: Zukunftswerkstatt 2024

Mehr Umsatz mit Top-Kontakten

Am 7. Mai erfahren Sie, wie Vertriebsteams Leadgenerierung, Leadnurturing und Leadstrategien effizient steuern können.
Erweiterte Suche
Anmelden
nach oben

2009 | Buch

Einleitung Kapitel lesen Erstes Kapitel lesen

Modellierung und Simulation technischer Systeme

Eine praxisnahe Einführung

verfasst von: Reiner Nollau

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

Enthalten in: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik" , Springer Professional "Wirtschaft"

Einloggen, um Zugang zu erhalten
insite
SUCHEN

Über dieses Buch

Technische Systeme werden immer stärker mit Hilfe von Rechnerprogrammen entworfen und optimiert. Diese Programme simulieren das dynamische Verhalten der Systeme auf der Basis von mathematischen Modellen. In diesem Buch wird zunächst die Methodik der Modellermittlung und -beschreibung dargelegt, aus welcher ein breit anwendbarer Grundalgorithmus abgeleitet worden ist. Eine wichtige Stufe der Modellentwicklung ist in diesem Buch das Gesamt-Blockschaltbild des untersuchten Systems. Die vom Autor erarbeitete Methodik wird auf zahlreiche Beispiele wachsender Komplexität und damit wachsenden Schwierigkeitsgrades angewendet. Diese Beispiele enden mit Berechnungen des Verhaltens dieser Modelle, deren Ergebnisse der Leser nachprüfen kann. Der Leser kann auf der Grundlage des angewendeten Grundalgorithmus zielstrebig andere, im Buch nicht behandelte, Systeme untersuchen.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
1. Einleitung
Zusammenfassung
Die moderne Rechentechnik setzt den Entwickler neuer Technik und den Projekteur technischer Einrichtungen in die Lage, das statische und dynamische Verhalten eines technischen Systems oder ggf. auch seiner Komponenten vor seiner Realisierung zu „testen“. Er schafft ein mathematisches Modell, welches so auf einen Rechner gebracht wird, dass das Verhalten des Systems nachgeahmt, also simuliert, wird.
Reiner Nollau
2. Methodik der Modellermittlung und Modellbehandlung
Zusammenfassung
Das Buch soll den Leser in die Lage versetzen, das statische und dynamische Verhalten eines technischen Systems zu berechnen. Es können unterschiedlichste Erkenntnisse über das zu untersuchende System vorhanden sein:
Reiner Nollau
3. Lineare Modelle technischer Systeme mit Verzögerung 2. Ordnung
Zusammenfassung
In diesem Kapitel werden Systeme analysiert, die zwei relevante Energiespeicher besitzen und die mit Hilfe von linearen Grundbeziehungen zwischen ihren Signalen beschrieben werden können. Bei der Modellbildung werden immer die in Abschn. 2.3 hergeleiteten fünf Schritte bis zum Blockschaltbild gegangen.
Reiner Nollau
4. Technische Systeme mit typischen Nichtlinearitäten
Zusammenfassung
In diesem Kapitel stehen die mathematischen Beschreibungen typischer Nichtlinearitäten im Vordergrund. In Kap. 2, Tabelle 2.2 und Abb. 2.1, wurde beispielhaft gezeigt, wie nichtlineare Übertragungsglieder in einem Blockschaltbild dargestellt werden. Im einfachen Fall stehen in den Blöcken nichtlineare Funktionen einer Variablen wie in den Beispielen in Abb. 4.1. Im entsprechenden Block steht die Funktion selbst in zwei Varianten (s. die drei Beispiele links), ihre allg. Funktion x a  = f(x e ) oder ihre grafische Entsprechung als qualitatives Diagramm (s. Beispiel ganz rechts). Für letztere gehen die konkreten Funktionen aus dem Kontext der jeweiligen Abbildung hervor.
Reiner Nollau
5. Schaltungen mit Operationsverstärkern
Zusammenfassung
Der Operationsverstärker (Kurzname OPV; Symbol und Anschlüsse s. Abb. 5.1 a) ist seit langem eine der wichtigsten Komponenten der Analog-Elektronik. Anwendung findet er unter anderem in der Messtechnik und in der Regelungstechnik, in der Unterhaltungselektronik und in der Nachrichten- und Kommunikationstechnik.
Reiner Nollau
6. Thermodynamische Systeme
Zusammenfassung
In diesem Kapitel werden thermodynamische Systeme mit dem Medium Gas behandelt. Bei geschlossenen thermodynamischen Systemen besteht mit der Umgebung ausschließlich Energieaustausch, aber kein Stoffaustausch (Beispiel: Druckflüssigkeitsspeicher der Hydraulik). Bei offenen thermodynamischen Systemen existieren beide Austausche.
Reiner Nollau
7. Wanderwellen in Leitungen
Zusammenfassung
In Abschn. 2.1.2 wurde die Modellbeschreibung im Rahmen dieses Buches auf ausschließlich konzentrierte Parameter beschränkt. Wenn Parameter in einem System als Kontinua auftreten, ist die Beschreibung eines solchen Systems mit partiellen Differenzialgleichungen angezeigt. Diese Differenzialgleichungen werden i. Allg. auf der Basis der Finite-Elemente-Methode m. H. spezieller Software gelöst.
Reiner Nollau
8. Geregelte Systeme
Zusammenfassung
In diesem Kapitel werden geregelte Systeme modelliert und simuliert. Dabei liegt der Schwerpunkt immer auf der Modellierung der Regelstrecken. Die verwendeten Reglermodelle werden angegeben und in die Simulationen eingebunden. Der Prozess ihrer Strukturierung und Dimensionierung ist nicht Gegenstand dieses Buches. Deshalb kommen meist relativ einfache Regler zum Einsatz.
Reiner Nollau
Backmatter
Metadaten
Titel
Modellierung und Simulation technischer Systeme
verfasst von
Reiner Nollau
Copyright-Jahr
2009
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Electronic ISBN
978-3-540-89121-5
Print ISBN
978-3-540-89120-8
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-540-89121-5

Neuer Inhalt

    Bildnachweise