Chen, Y: Objektorientierte Modellierung mechatronischer Syst

Moderne Antriebstechnik zeichnet sich durch eine sowohl funktional als auch konstruktiv enge Verflechtung von elektrischen, mechanischen, fluidtechnischen und magnetischen Komponenten aus. Zur Aufklärung übergreifender Fragestellungen genügt die Untersuchung einer Teildisiziplin alleine nicht. Dies stellt eine große Herausforderung an die ModelIierungsmethoden und die daraus entstehenden Programme dar, die eine umfassende ModelIierung aller relevanten Gebiete ermöglichen müssen. Außerdem können numerische Probleme durch Modelle von unstetigen Komponenten und Vorgängen wie Reibung, Kontakt, elektrische Schalter und Schaltventil verursacht werden. Diese stellen eine besondere Herausforderung bei der Simulation mechatronischer Systeme dar.Die vorliegende Arbeit basiert auf den Ergebnissen, die im Rahmen der Entwicklung eines Software-Pakets zur Simulation mechatronischer Systeme erarbeitet wurden. Zur einheitlichen ModelIierung mechatronischer Systeme wird die Methode der Übertragungselemente, welche die berechnungstechnische Grundlage des Simulations Softwarepaket darstellt, verwendet und anschließend auf unterschiedliche physikalische Domänen erweitert. Die Behandlung der Unstetigkeiten erfolgt auf zwei Ebenen: auf ModelIierungsebene durch eine angemessene mathematische Beschreibung und auf numerischer Ebene durch eine entsprechende Ereignissteuerung durch die Lösungsverfahren.Auf der ModelIierungsebene erfolgt im Rahmen der objektorientierten Methode der Übertragungselemente die ModelIierung unstetiger Komponenten und Vorgänge auf Basis zweier methodischer Ansätze. Die regularisierte Methode entspricht dem konventionellen Verfahren, in dem die Unstetigkeit in eine äquivalente stetige Formulierung überführt wird. Die idealisierte Methode als alternativer Ansatz vermeidet diese Überführung, indem die unstetige Dynamik vernachlässigt und durch diskrete