Isermann | Fahrdynamik-Regelung | E-Book | sack.de
E-Book

E-Book, Deutsch, 463 Seiten, eBook

Reihe: ATZ/MTZ-Fachbuch

Isermann Fahrdynamik-Regelung

Modellbildung, Fahrerassistenzsysteme, Mechatronik
2006
ISBN: 978-3-8348-9049-8
Verlag: Vieweg & Teubner
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

Modellbildung, Fahrerassistenzsysteme, Mechatronik

E-Book, Deutsch, 463 Seiten, eBook

Reihe: ATZ/MTZ-Fachbuch

ISBN: 978-3-8348-9049-8
Verlag: Vieweg & Teubner
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark



Die Mechatronik im Fahrzeug hat heute entscheidenden Einfluss auf die Gestaltung der Radaufhängungen, Bremsen und Lenkungen und die dadurch möglichen aktiven Eingriffe. Regelungen ermöglichen so eine Beeinflussung der Fahrdynamik. Der Entwurf und die Erprobung dieser mechatronischen Systeme erfordert ein modellgestütztes Vorgehen mit verschiedenen Arten der Simulation, modellbasierten Regelungen, Überwachungs- und Diagnosemethoden bis hin zum Test einer automatisierten Fahrzeugführung. Hier gibt das Buch einen detaillierten Überblick. Dabei werden besonders mechatronische Bremssysteme, aktive Radaufhängungen, aktive Stabilisatoren, aktive Lenksysteme, ABS-, ESP- und AFS-Regelungen und Fahrer-Assistenz-Systeme zur Abstandsregelung mit Stop-and-Go, zur Spurführung und ein Parkassistent betrachtet. Weitere Kapitel behandeln Diagnosesysteme für die Querdynamik-Regelung und aktive Fahrwerke.


Prof. Dr.-Ing. Rolf Isermann leitet das Fachgebiet Regelungstechnik und Prozessautomatisierung im Institut für Automatisierungstechnik der TU Darmstadt. Seine Arbeit für die Mechatronik wurde mit dem Top Ten Award des renommierten MIT (Massachusetts Institute of Technology ) ausgezeichnet. Unterstützt wird er durch ein hochkarätiges Autorenteam von über 20 Experten aus der Fahrzeug- und Zulieferindustrie sowie von Universitäten.

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Weitere Infos & Material


1;Vorwort;6
2;Autorenverzeichnis;8
3;Inhaltsverzeichnis;10
4;1 Das mechatronische Kraftfahrzeug;17
4.1;1.1 Zur Entwicklung von Fahrerassistenzsystemen und Fahrdynamik-Regelungen;17
4.2;1.2 Mechatronische Systeme;19
4.2.1;1.2.1 Integrierte mechatronische Systeme;21
4.2.2;1.2.2 Funktionen mechatronischer Systeme;23
4.2.3;1.2.3 Integrationsformen von Prozess und Elektronik;26
4.2.4;1.2.4 Entwurfsmethodik für mechatronische Systeme;29
4.2.5;1.2.5 Rechnergestützter Entwurf von mechatronischen Systemen;31
4.3;1.3 Mechatronische Komponenten im Kraftfahrzeug – eine kurze Übersicht;33
4.3.1;1.3.1 Mechatronische Radaufhängungen;34
4.3.2;1.3.2 Mechatronische Bremssysteme;36
4.3.3;1.3.3 Mechatronische Lenksysteme;38
5;2 Modelle zur Beschreibung des Fahrzeugverhaltens;43
5.1;2.1 Modellierung technischer Systeme;43
5.2;2.3 Ausprägungen von Fahrzeugmodellen;47
5.3;2.4 Gesamtfahrzeugmodelle;49
5.4;2.5 Modellierung von Antriebsstrang und Bremse;50
5.5;2.6 Reifenmodelle;51
5.5.1;2.6.1 Reifenmodell nach Burckhardt;53
5.5.2;2.6.2 Reifenmodell nach Pacejka;56
5.5.3;2.6.4 Dynamik des Kraftaufbaus;57
5.6;2.7 Dynamikgleichungen des Zweispurmodells;58
5.7;2.8 Zusammenfassung;61
6;3 Modellierung, Analyse und Simulation der Fahrzeugquerdynamik;63
6.1;3.1 Modellbildung des lineares Einspurmodelles;63
6.1.1;3.1.1 Kinetik;64
6.1.2;3.1.2 Kinematik;67
6.1.3;3.1.3 Querschlupf und Querkräfte;70
6.1.4;3.1.4 Bewegungsgleichungen;74
6.2;3.2 Analyse des linearen Einspurmodells;79
6.2.1;3.2.1 Übertragungsfunktionen;79
6.3;Literatur;86
7;4 Objektorientierte Modellbildung des fahrdynamischen Verhaltens mit MODELICA;87
7.1;4.1 Modular-hierarchische Strukturierung;88
7.1.1;4.1.1 Verknüpfungen;89
7.1.2;4.1.2 Modellaggregation;89
7.1.3;4.1.3 Objektdiagramme;89
7.2;4.2 Grundzüge objektorientierter Modellierung physikalischer Systeme mit MODELICA;90
7.2.1;4.2.1 Objekte und Klassen;91
7.2.2;4.2.2 Schnittstellen und Verknüpfungen;92
7.2.3;4.2.3 Kapselung;93
7.2.4;4.2.4 Hierarchie;93
7.3;4.3 Physikalische Modellbildung am Beispiel des Kraftfahrzeugs;94
7.3.1;4.3.1 Fahrwerk;96
7.3.2;4.3.2 Reifen/Räder;98
7.3.3;4.3.3 Antrieb und Bremssystem;100
7.3.4;4.3.4 Bewertung der Modellierung mit MODELICA;101
7.4;4.4 Modellparametrierung und -validierung;102
7.5;4.5 Zusammenfassung und Ausblick;104
8;5 Anwendungsorientierte Übersicht kommerzieller Fahrzeug-Simulations-Systeme;109
8.1;5.1 Mehrkörper-Simulation (MKS);109
8.1.1;5.1.1 Übergang vom MKS-Modell zum systemdynamischen Modell;112
8.2;5.2 Systemdynamische Fahrzeugmodelle;113
8.3;5.3 Modellbasierter Entwicklungsprozess;118
8.4;5.4 Software-in-the-Loop-Simulation;120
8.4.1;5.4.1 Anwendungsbeispiel: IDSPlus Fahrwerk im Opel Astra;121
8.4.2;5.4.2 SiL-Simulation des ICC-Systems;122
8.5;5.5 Hardware-in-the-Loop-Simulation;124
8.6;5.6 Testautomatisierung;128
8.7;Literatur;131
9;6 Domänenübergreifende Modellbildung eines aktiv gefederten Nutzfahrzeugs (CAMel-View TestRig);133
9.1;6.1 Versuchsträger: Ein passiv gefedertes Nutzfahrzeug auf UNIMOG-Basis;133
9.2;6.2 Entwurfsziel: Aktives Fahrwerk für ein geländegängiges Nutzfahrzeug;134
9.2.1;6.2.1 Prinzip der aktiven Federung;135
9.2.2;6.2.2 Flügelzellenaktorik;135
9.2.3;6.2.3 Informationsverarbeitung und Sensorik;136
9.3;6.3 Entwurfsprozess: Modellbasierter Entwurf mechatronischer Systeme;137
9.3.1;6.3.1 Modellphase;137
9.3.2;6.3.2 Prüfstandsphase;138
9.3.3;6.3.3 Prototypenphase;139
9.4;6.4 Entwurfsumgebung: CAMeL-View TestRig – ein durchgängiges Werkzeug für den Entwurf mechatronischer Systeme;139
9.4.1;6.4.1 Objektorientierte Modellbildung mechatronischer Systeme mit CAMeL-View;140
9.4.2;6.4.2 Vom physikalisch-topologischen zum mathematischen Modell;143
9.4.3;6.4.3 CAMeL-View TestRig-Prüfstands- und -Prototypenhardware;145
9.5;6.5 Entwurfsprozess: Modell-, Prüfstands- und Prototypenphase;147
9.5.1;6.5.1 Modellphase: Modellbildung des aktiv gefederten Nutzfahrzeugs;147
9.5.2;6.5.2 Validierung des Fahrzeugmodells;148
9.5.3;6.5.4 Simulationsuntersuchungen am virtuellen Prototypen;149
9.5.4;6.5.5 Prüfstandsphase: Komponententest;150
9.5.5;6.5.6 Prototypenphase: Einsatz im Fahrversuch;151
9.6;6.6 Zusammenfassung und Ausblick;152
10;7 Bremsregelungen für mechatronische Bremsen;153
10.1;7.1 Konventionelles Antiblockiersystem;155
10.2;7.2 Grundzüge des Antiblockiersystems mit neuem Ansatz;157
10.2.1;7.2.1 Aufbau des Regelsystems;157
10.2.2;7.2.2 Versuchsfahrzeug;159
10.2.3;7.2.3 Elektrohydraulische Bremse (EHB);160
10.3;7.3 Funktionen des Antiblockiersystems mit neuem Ansatz;162
10.3.1;7.3.1 Radschlupfregelung;162
10.3.2;7.3.2 Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit;171
10.3.3;7.3.3 Ermittlung des optimalen Bremsschlupfs und Bremsschlupfvorgabe;175
10.4;7.4 Vergleich von ABS mit konventionellem bzw. neuem Ansatz;179
10.4.1;7.4.1 Konventionelles Antiblockiersystem;180
10.4.2;7.4.2 Antiblockiersystem mit neuem Ansatz;181
10.5;7.5 Zusammenfassung;183
11;8 Elektronisches Stabilitätsprogramm (ESP);185
11.1;8.1 Regelkonzept des ESP;187
11.2;8.2 Komponenten des ESP;190
11.3;8.3 Anforderungen an das ESP;190
11.4;8.4 Struktur des ESP-Reglers;192
11.4.1;8.4.1 Fahrdynamikregler;193
11.4.2;8.4.2 Bremsschlupfregler;208
11.4.3;8.4.3 Antriebsschlupfregler;213
11.5;8.5 Überwachung des ESP-Systems;218
11.5.1;8.5.1 Anforderungen an die Sicherheit;219
11.5.2;8.5.2 Auswirkungen von Komponentenausfällen;220
11.5.3;8.5.3 Basiselemente des ESP-Sicherheitskonzepts;221
11.5.4;8.5.4 Wiedergutprüfung nach Systemabschaltung;227
11.6;Literatur;227
12;9 Mechatronische Lenksysteme: Modellbildung und Funktionalität des Active Front Steering;229
12.1;9.1 Systemüberblick des Active Front Steering;229
12.2;9.2 Lenkassistenzfunktionen des Active Front Steering;230
12.3;9.3 Systemkomponenten des Active Front Steering;234
12.4;9.4 Mathematische Modellbildung, Parameterschätzung und Validierung;237
12.5;9.5 Grundzüge des technischen Sicherheitskonzeptes;247
12.6;9.6 Modellbasierte Überwachungsmaßnahmen;248
12.7;9.7 Zusammenfassung;251
12.8;Literatur;252
13;10 Integrierte Querdynamikregelung mit ESP, AFS und aktiven Fahrwerksystemen;253
13.1;10.1 Überblick über aktive Systeme zur Beeinflussung der Fahrzeugquerbewegung;254
13.1.1;10.1.1 ESP;254
13.1.2;10.1.2 Aktive Vorderachslenkung AFS;256
13.1.3;10.1.3 Aktive Fahrwerksysteme;258
13.1.4;10.1.4 Der Reifen als Übertragungsglied;259
13.2;10.2 Bewertung von Querdynamikeingriffen anhand des Giermoments;260
13.3;10.3 Funktions- und Regelungsstruktur von VDM;262
13.4;10.4 Anwendung im Fahrversuch;264
13.5;10.5 Schlussfolgerung;266
14;11 Semiaktive Stoßdämpfer und aktive Radaufhängungen;269
14.1;11.1 Übersicht aktiver Stoßdämpfer und aktiver Radaufhängungen;269
14.2;11.2 CDC-System und Weiterentwicklung zur Mechatronik;270
14.3;11.3 Funktionsvernetzung am Beispiel CDC und ARS;275
14.4;11.4 Zusammenfassung;280
15;12 Elektronisch geregelte Luftfedersysteme;281
15.1;12.1 Luftfedersysteme;281
15.2;12.2 Einsatzfelder von Luftfedersystemen;284
15.3;12.3 Bauformen der Luftfedern und Luftfederdämpfereinheiten;284
15.4;12.4 Luftversorgung;288
15.5;12.5 Luftfederdämpfungssystem;292
15.6;12.6 Steuergerät und Regelung;296
15.7;12.7 Zusammenfassung;298
16;13 Automatisches Spurfahren auf Autobahnen;301
16.1;13.1 Systemüberblick;302
16.1.1;13.1.1 Systemfunktion;302
16.1.2;13.1.2 Funktionaler Systemaufbau und Verarbeitungsablauf;302
16.1.3;13.1.3 Systemkomponenten;304
16.1.4;13.1.4 Fahrzeugintegration und Mensch-Maschine-Schnittstelle;306
16.2;13.2 Fahrzeugquerführung;307
16.2.1;13.2.1 Reglerstruktur;307
16.2.2;13.2.2 Stabilitätsuntersuchungen;312
16.2.3;13.2.3 Kennlinien und Sprungantworten;314
16.2.4;13.2.4 Praktisches Reglerverhalten;317
16.3;13.3 Leistungsbewertung des ALD-Systems;317
16.4;Zusammenfassung;321
17;14 Parkassistent;323
17.1;14.1 Systemkonzept;324
17.2;14.2 Positionsbestimmung;326
17.3;14.3 Bahnplanung;328
17.4;14.4 Bahnregelung;330
17.5;14.5 Mensch-Maschine-Schnittstelle;333
17.6;14.6 Experimentelle Ergebnisse;335
17.7;14.7 Zusammenfassung;337
17.8;Literatur;338
18;15 Systemvernetzung und Funktionseigenentwicklung im Fahrwerk – Neue Herausforderung für Hersteller und Zulieferer;339
18.1;15.1 Fahrwerksysteme – Ein Überblick;340
18.2;15.2 Funktionale Architekturen der Fahrwerksvernetzung;351
18.3;15.3 Geschäftsmodelle für Funktionseigenentwicklung beim OEM;355
18.4;15.4 Zusammenfassung;359
18.5;Literatur;360
19;16 Vernetzung von Längs-, Quer- und Vertikaldynamik-Regelung;361
19.1;16.1 Querregelkreis und Fahrer;363
19.2;16.2 Wechselwirkung Längs- und Querdynamik;366
19.3;16.3 Wechselwirkung Quer- und Wankdynamik;368
19.4;16.4 Fahrdynamischer Systemverbund;371
19.5;16.5 Entwicklungsmethodik für einen fahrdynamischen Systemverbund;376
19.6;16.6 Zusammenfassung und Ausblick;378
20;17 Entwicklungsumgebung mit echtzeitfähigen Gesamtfahrzeugmodellen für sicherheitsrelevante Fahrerassistenzsysteme;381
20.1;17.1 Besondere Betrachtung des Fahrers im Regelkreis;381
20.2;17.2 Laboraufbau und HIL-Simulationsmodell;383
20.3;17.3 Stabilisierung des Fahrzeugs durch Gierraten- Regelung mit aktivem Lenkeingriff;386
20.4;17.4 Beispiel Ausweichassistent;389
20.5;17.5 Zusammenfassung und Ausblick;390
21;18 Modellgestützte Überwachung und Fehlerdiagnose für Kraftfahrzeuge;393
21.1;18.1 Wissensbasierte Fehlererkennung und Fehlerdiagnose;395
21.2;18.2 Modellgestützte Methoden zur Fehlererkennung;396
21.2.1;18.2.1 Mathematische Prozessmodelle und Fehlermodellierung;398
21.2.2;18.2.2 Fehlererkennung mit Parameterschätzmethoden;401
21.2.3;18.2.3 Fehlererkennung mit Paritätsgleichungen;402
21.2.4;18.2.4 Fehlererkennung mit Beobachtern;403
21.2.5;18.2.5 Fehlererkennung mit Signalmodellen;404
21.2.6;18.2.6 Vergleich der verschiedenen Methoden;405
21.2.7;18.2.7 Kombination verschiedener Methoden zur Fehlererkennung;406
21.2.8;18.2.8 Symptomerkennung;407
21.3;18.3 Methoden zur Fehlerdiagnose;410
21.3.1;18.3.1 Arten der Merkmale und Symptome;410
21.3.2;18.3.2 Einheitliche Darstellung der Symptome;411
21.3.3;18.3.3 Klassifikationsverfahren;411
21.3.4;18.3.4 Inferenzverfahren;412
21.4;18.4 Elektromechanische Aktoren;415
21.4.1;18.4.1 Elektrische Drosselklappe;415
21.4.2;18.4.2 Elektromagnet (Magnetventil);416
21.5;18.5 Modellgestützte Fehlerdiagnose am Fahrwerk;417
21.5.1;18.5.1 Fehlerdiagnose an Radaufhängungen;417
21.5.2;18.5.2 Aktive Radaufhängung;419
21.6;18.6 Schlussfolgerungen;419
21.7;Literatur;420
22;19 Fehlererkennung und -diagnose für Fahrdynamiksensoren mit querdynamischen Modellen;423
22.1;19.1 Symptomgenerierung in der unteren Ebene;425
22.1.1;19.1.1 Geometrische Modelle;425
22.1.2;19.1.2 Geometrische Modelle mit Raddrehzahldifferenz;425
22.1.3;19.1.3 Geometrische Modelle mit Vorderradeinschlag;428
22.1.4;19.1.4 Paritätsgleichungen;429
22.1.5;19.1.5 Fehlererkennung der ABS Radgeschwindigkeitssignale;430
22.2;19.2 Diagnosesystem in der mittleren Ebene;432
22.2.1;19.2.1 Einsatz von Fuzzy-Logik zur Diagnose;432
22.3;19.3 Experimentelle Ergebnisse der Fehlererkennung und -diagnose;435
22.4;19.4 Rekonfiguration in der oberen Ebene;444
22.5;19.5 Zusammenfassung;445
23;20 Diagnose und Sensor-Fehlertoleranz aktiver Fahrwerke;447
23.1;20.1 Diagnose und Sensor-Fehlertoleranz für eine elektrohydraulische Radaufhängung;447
23.1.1;20.1.1 Modellbildung der elektrohydraulischen Radaufhängung;448
23.1.2;20.1.2 Parameterschätzung;450
23.1.3;20.1.3 Modellierung mit semi-physikalischen Modellen;451
23.1.4;20.1.4 System zur Diagnose und Sensor-Fehlertoleranz;453
23.1.5;20.1.6 Prozessfehlererkennung;455
23.1.6;20.1.7 Sensorfehler-Toleranz;456
23.2;20.2 Diagnose und Sensor-Fehlertoleranz für einen aktiven Stabilisator;457
23.2.1;20.2.1 Modellbildung des aktiven Stabilisators;459
23.2.2;20.2.2 Parameterschätzung;460
23.2.3;20.2.3 Modellierung mit semi-physikalischen Modellen;461
23.2.4;20.2.4 Erkennung und Diagnose von Sensorfehlern;464
23.3;20.3 Zusammenfassung;466
24;Literatur;467
25;Sachwortverzeichnis;469

Das mechatronische Kraftfahrzeug.- Modelle zur Beschreibung des Fahrzeugverhaltens.- Modellierung, Analyse und Simulation der Fahrzeugquerdynamik.- Objektorientierte Modellbildung des fahrdynamischen Verhaltens mit MODELICA.- Anwendungsorientierte Übersicht kommerzieller Fahrzeug-Simulations-Systeme.- Domänenübergreifende Modellbildung eines aktiv gefederten Nutzfahrzeugs (CAMel-View TestRig).- Bremsregelungen für mechatronische Bremsen.- Elektronisches Stabilitätsprogramm (ESP).- Mechatronische Lenksysteme: Modellbildung und Funktionalität des Active Front Steering.- Integrierte Querdynamikregelung mit ESP, AFS und aktiven Fahrwerksystemen.- Semiaktive Stoßdämpfer und aktive Radaufhängungen.- Elektronisch geregelte Luftfedersysteme.- Automatisches Spurfahren auf Autobahnen.- Parkassistent.- Systemvernetzung und Funktionseigenentwicklung im Fahrwerk — Neue Herausforderung für Hersteller und Zulieferer.- Vernetzung von Längs-, Quer- und Vertikaldynamik-Regelung.- Entwicklungsumgebung mit echtzeitfähigen Gesamtfahrzeugmodellen für sicherheitsrelevante Fahrerassistenzsysteme.- Modellgestützte Überwachung und Fehlerdiagnose für Kraftfahrzeuge.- Fehlererkennung und -diagnose für Fahrdynamiksensoren mit querdynamischen Modellen.- Diagnose und Sensor-Fehlertoleranz aktiver Fahrwerke.


4 Objektorientierte Modellbildung des fahrdynamischen Verhaltens mit MODELICA (S. 71-72)

Stefan Drogies

Der Entwurf mechatronischer Produkte verlangt die Berücksichtigung des Gesamtsystems, um Iterationen zu reduzieren und Produkteigenschaften nicht nur zu verbessern, sondern auch zu optimieren, [11]. Deswegen sollten Simulationsmodelle diese unterschiedlichen Disziplinen abdecken können. Herkömmliche leistungsfähige Ansätze haben mit dieser gewünschten Multidisziplinarität Probleme und sind meist auf eine bestimmte physikalische Domäne spezialisiert. Ebenso ist der Im- und Export von Modellen oft nur mit hohem Aufwand möglich. Die Idee der Co-Simulation will dieses Dilemma durch paralleles Simulieren mehrerer Simulationswerkzeuge, die über eine Art Datenbus Simulationsdaten austauschen, lösen. Hier hat man für zwei Simulatoren gute Erfahrungen gemacht, mit steigender Anzahl an gekoppelten Simulatoren explodieren aber auch die Probleme in Bezug auf Stabilität und Geschwindigkeit [34].

Deswegen ist es sinnvoll, auf einer einheitlichen, interdisziplinären Modellierungsebene zu arbeiten, in der allerdings jeder Spezialist mit dem Formalismus und der Notation (z.B. elektrische Schaltpläne, Blockschaltbilder, Petrinetze etc.) arbeiten kann, die er gewöhnt ist. Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Wiederverwendbarkeit bereits bestehender Modell-Komponenten. Sie ist entscheidend für die Effizienz eines Modellbildungsprozesses. Wenn es gelingt, Wissen und Modell-Komponenten in geeigneter wiederverwendbarer Form in einer fachübergreifenden Bibliothek zu speichern, wird der Entwicklungsprozess deutlich effizienter.

Ein Ansatz, der die beiden Punkte berücksichtigt, ist die objektorientierte Modellierung technischer Systeme. Auf der Grundlage einer einheitlichen Modellierungssprache, die analytische und numerische Modellierungsverfahren aufnehmen kann und Verfahren zur symbolischen Weiterverarbeitung enthält, können recheneffiziente Modelle generiert werden. Die Herangehensweise bietet eine hohe Flexibilität, bessere Wartbarkeit, bessere Standardisierung und vor allem eine große topologische Ähnlichkeit mit dem realen System. Es können komplexe Systeme unter Zuhilfenahme von Abstraktion, Hierarchisierung und Modularisierung in Modellkomponenten zerlegt werden, die sich ähnlich wie technische Komponenten flexibel zu neuen Systemen verschalten lassen.

Zusätzlich können durch die Darstellung der Komponenten als Objektdiagramme die jeweils dem Anwender vertrauten fachspezifischen Notationen verwendet werden. In den letzten Jahren gab es Bemühungen, eine Standardsprache für die objektorientierte Modellierung physikalischer Systeme zu schaffen. Dabei hat man versucht, die bereits bestehenden Ansätze objektorientierter Simulationssprachen zu berücksichtigen und entsprechend mit einfließen zu lassen. Das Ergebnis ist MODELICA [6]. Basierend auf den physikalischen und softwaretechnischen Grundlagen wird in diesem Kapitel am Beispiel eines Kraftfahrzeugs gezeigt, wie der Modellierer ein Fahrzeug strukturieren, modellieren und simulieren kann.

Für eine ausführlichere Auseinandersetzung mit der Thematik sei auf [5] verwiesen. Für eine Vertiefung in MODELICA siehe [8], [37], [38]. Im Folgenden wird zunächst als Modellierungsmethodik die modular-hierarchische Strukturierung vorgeschlagen, die sich bei der objektorientierten Modellierung bewährt hat, die aber auch von vielen Autoren für die Modellierung heterogener Systeme empfohlen wird. Andere Verfahren werden z.B. in [4] beschrieben. Im nächsten Abschnitt wird ein Einblick in die objektorientierte Modellierung heterogener Systeme mit Beispielen in MODELICA gegeben.

Danach werden die zuvor besprochenen Methoden auf die Modellierung eines Kraftfahrzeuges angewendet und über die dabei gemachten Erfahrungen berichtet. Nach der Validierung des Modells folgt dann im letzten Abschnitt die Zusammenfassung und Diskussion der wichtigsten Ergebnisse. 4.1 Modular-hierarchische Strukturierung Zu Beginn der Modellbildung komplexer, heterogener Systeme ist es sinnvoll, die im System vorhandenen Energie-, Stoff- und Informationsströme zu ermitteln und festzulegen [19]. Dadurch wird bei der Dekomposition die Definition von Subsystemen und Schnittstellen erleichtert. Danach folgt üblicherweise ein wichtiges Element in der Modellierung, die modular-hierarchische Strukturierung ([23], [30], [28]), die sich an drei zentralen Begriffen orientiert: der Dekomposition, der Topologie und der Hierarchie eines Systems.


Prof. Dr.-Ing. Rolf Isermann leitet das Fachgebiet Regelungstechnik und Prozessautomatisierung im Institut für Automatisierungstechnik der TU Darmstadt. Seine Arbeit für die Mechatronik wurde mit dem Top Ten Award des renommierten MIT (Massachusetts Institute of Technology ) ausgezeichnet. Unterstützt wird er durch ein hochkarätiges Autorenteam von über 20 Experten aus der Fahrzeug- und Zulieferindustrie sowie von Universitäten.



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