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English version
Gekoppelt simulieren, warum?Die gekoppelte Simulation von mechatronischen Systemen wird in naher Zukunft ein unentbehrliches Werkzeug beim Aufbau bzw. bei der Konstruktion von Maschinen oder Bauteilen sein, da wesentliche Eigenschaften nur durch das Zusammenwirken von Struktur und Reglung entstehen. Durch die im Vorfeld durchgefürte Computersimulation, können, die sonst erst bei der Inbetriebnahme sichtbar werdenden Schwächen eines Gesamtsystems, aufgezeigt und durch geeignete Maßnahmen beseitigt werden.AnwenderkreisTypische Fragestellungen die mit der gekoppelten Simulation eines Maschinensystems analysiert werden können sind u.a. Frequenzgänge, statische und dynamische Steifigkeiten, Zeitverhalten mit Dämpfung, erreichbare Regelparameter, Auswahl geeigneter Antriebskomponenten oder die Positioniergenauigkeit des Maschinenkopfes. Somit richtet sich das Programmpaket in erster Linie an Hersteller von geregelten Systemen aber auch an Anwender die einen Prozess auf einer bestehenden Anlage optimieren wollen.
Das PrinzipDas Simulationsprinzip basiert auf eine 2-stufige Simulation bei der zunächst mit einem Finite-Element-Programm ein Strukturmodell aufgebaut und simuliert wird. Die Ergebnisse werden anschließend in das Regelungs-Simulationsprogramm MATLAB-SIMULINK übertragen. Hier erfolgt der Aufbau und die Simulation des Gesamtmaschinenmodells mit den Antriebs-, Messsystem- und Steuerungselementen.Die ProgrammoduleDer Datenaustausch und grundsätzliche Einstellungen werden über eine intuitiv bedienbare Benutzeroberfläche gesteuert. Dort kann die Position und der Eingriff von Antriebs- und Messsystemkomponenten festgelegt und überprüft werden. Auch das Aufbringen von Zusatzkräften auf die Struktur ist problemlos möglich. Die Simulation und Auswertung wird anschließend komplett in MATLAB-SIMULINK durchgeführt und wird vom Programmpaket ebenfalls unterstützt und vereinfacht.Die FunktionsblöckeBesonders einfach und wenig fehleranfällig gestaltet sich der Aufbau einer gekoppelten Systems in MATLAB-SIMULINK, wenn für bestimmte Maschinenelemente vorgefertigte Funktionsblöcke in einer Bibliothek vorliegen. Dazu stehen für das System Werkzeugmaschine bereits heute zahlreiche Elemente zur Verfügung. Die Anpassung an andere Maschinensysteme ist aber jederzeit möglich.Die Vorteile
Der wesentliche Vorteil der Simulation der Regelstrecke mit einem reduzierten Strukturmodell ist die
sehr große Simulationsgeschwindigkeit des Gesamtsystems. Im Gegensatz zu Finite-Element-Paketen,
die über integrierte Reglerelemente eine gekoppelte Simulation ermöglichen, sind die
Auswirkungen von Veränderungen der Antriebs- und Regelparameter quasi auf Knopfdruck sichtbar.
Außerdem ist die Anzahl der verfügbaren Regler- und Antriebselemente, als auch der
Analysemöglichkeiten mit diesem Programmpaket erheblich größer.
Einführung der gekoppelten Simulation in Ihr UnternehmenSie möchten selbst gekoppelt simulieren und das erforderliche Wissen im eigenen Haus aufbauen. Wir können Sie dabei unterstützen. Bei der Einführung dieses Systems können wir Sie mit Schulungen begleiten und bei der ersten Abbildung einer Maschine unterstützend tätig sein. Sie haben ebenfalls die Möglichkeit die Module im Vorfeld zu testen. Gerne stellen wir Ihnen dafür ein Demo zur Verfügung. [Demo anfordern] |