Go to page

Bibliographic Metadata

Links
Abstract

In dieser Arbeit wird der modellbasierte Entwurf mechatronischer Systeme, in Anlehnung an die VDI-Richtlinie 2206 [VDI04], angewendet und signifikant erweitert, um der Lücke zwischen steigender Produktkomplexität und Leistungsfähigkeit von Entwicklungsmethoden entgegenzuwirken. Ein besonderes Merkmal der erarbeiteten Entwicklungsmethodik ist die ganzheitliche Betrachtung des Systems. Man hat sie fachgebietsübergreifend und funktionsorientiert gestaltet, um innovative Prinziplösungen zu erarbeiten und um auftretende Wechselwirkungen zwischen den Systemelementen der unterschiedlichen Fachdisziplinen frühestmöglich erkennen und berücksichtigen zu können. Zudem beinhaltet diese Methodik ein Vorgehen zur modellbasierten Konkretisierung, so dass detaillierte, validierte Multidomänen-Modelle der erarbeiteten Prinziplösungen für den Bereich der Systemintegration zur Verfügung stehen. Einen wesentlichen Bestandteil stellt eine entwickelte Parameteridentifikations- und Modellvalidierungsmethodik dar. Das hierzu entstandene Parameteridentifikations-Tool, bestehend aus einem FMU-Interface sowie einer MATLAB-Identifikationsumgebung, zeichnet sich besonders durch die leichte Einbindung von Dynamikmodellen aus, unabhängig von deren Modellentwicklungslandschaften, was ein Höchstmaß an Flexibilität bietet. Die Identifikationsumgebung ermöglicht es zudem, komplexe, nichtlineare Multidomänen-Modelle mittels etablierter Verfahren teilautomatisiert zu identifizieren. Die Leistungsfähigkeit der entworfenen Methodik sowie die Anwendung werden an einem Praxisbeispiel aus der Industrie aufgezeigt. Anschließend wird die Übertragbarkeit an weiteren Beispielen demonstriert.

Abstract

The thesis presents the application and a significant extension of the modelbaseddesign of mechatronic systems according to VDI Guideline 2206 [VDI04],the aim being to close the gap between an increasing product complexity andthe efficiency of development methodologies. A particular feature of the extendeddevelopment methodology is a holistic view of the system. It is arranged inan interdisciplinary and function-oriented manner so as to enable working outinnovative principle solutions as well as detecting and taking into considerationpossible interactions between the system elements from various disciplines at theearliest possible date. Furthermore, the methodology employed comprises a procedurefor model-based concretization that makes detailed, validated multi-domainmodels of the principle solutions available to the sector of system integration. Anessential element is an elaborate methodology for parameter identification andmodel validation. For this purpose a parameter-identification tool was designedthat consists of an FMU interface and a MATLAB identification environmentwhose special strength lies in an easy integration of dynamics models, independentlyof the model-development environments these models were generated in,with the result being maximum flexibility. What is more, the identification environmentallows partial identification of complex, nonlinear multi-domain modelsby means of well-established procedures. The efficiency of the methodology developedand its application are demonstrated by a case example from the industry.Other examples presented in some detail prove the methodology to be widelyapplicable.

Stats