Mechatronische Systemsimulation (Verhaltenssimulation)

Die mechatronische Systemsimulation , die auch als Verhaltenssimulation bezeichnet wird, besteht aus physikalischen Gleichungsbausteinen, die zu einem dynamischen Verhaltensmodell zusammengesetzt werden und der Anbindung an ein Steuerungs- oder Regelmodell. Dieser gesamtheitlicher Simulationsansatz ist die effizienteste Entwicklungsmethode zum Modellieren und Analysieren vom multidisziplinären Systemverhalten und für das Auslegen und Entwickeln komplexer Steuerungs- und Regelsysteme.

Der physikalische Systemansatz ermöglicht schnelle belastbare Aussagen über das dynamisches Systemverhalten, systembedingte Wechselwirkungen und eine frühe Validierung von Funktions- und Reglerfunktionen. Für die Regelstreckenmodellierung kann man auf validierte Komponenten aus physikalischen Bereichen der Elektrik/Elektronik, Strömungsmechanik, Thermodynamik und Mechanik zurückgreifen und diese bei Bedarf modifizieren und anwendungsspezifisch erweitern. Dieser Simulationsansatz eignet sich insbesondere für die Konzeptentwicklung, aber auch für die Optimierung bereits bestehender komplexer Systeme.

Durch die gezielte Systementwicklung, -analyse und -optimierung profitieren Sie von einer beschleunigten Produktentwicklung und reduzierten Entwicklungskosten bei gleichzeitig steigender Entwicklungsqualität. Diese Vorteile ergeben sich durch den konsequenten Systemansatz und der vereinfachten Modellierung und Parametrisierung des Systemmodells. Die grafische Modellierung wird durch die Verwendung von Modellierungsbibliotheken beschleunigt. Diese physikalischen Modelbausteine vereinen sowohl elementare physikalische Grundgesetze (Elektrik/Elektronik, Strömungsmechanik, Thermodynamik, Mechanik) als auch validierte und stets auf industriellen Anforderungen weiterentwickelte Applikationselemente (Klimaanlagen, Verbrennungs-, E-Motoren uvm.). Die vereinfachte Parametrisierung wird durch den Modellierungsansatz ermöglicht. Anders als bei geometriebasierenden Simulationswerkzeugen werden in der Systemsimulation hauptsächlich physikalische Größen benötigt, um ein Systemverhalten zu beschreiben. Dadurch ist man in der Lage, Entwicklungs- / Simulationsergebnisse zu erhalten bevor CAD (Computer-Aided-Design) Daten zur Verfügung stehen.

Vorteile der Systemsimulation (Verhaltenssimulation)

Zu den Vorteilen der Systemsimulation gehört die effiziente Modellierung, Analyse und Optimierung komplexer mechatronischer Systeme über den gesamten Entwicklungszyklus. Sie haben folgende Möglichkeiten:

  • Optimieren Sie komplexe, multidisziplinäre mechatronische Systeme bereits in der Konzeptphase, noch bevor detaillierte Geometriendaten (CAD) verfügbar sind.
  • Analysieren Sie das transiente und stationäre Verhalten Ihres Produkts als physikalisches System oder untersuchen Sie dessen Wechselwirkungen im Gesamtsystem.
  • Kalibrieren, validieren und optimieren Sie Ihre Steuerung und Regelung bereits in der frühen Produktentstehung
  • Stimmen Sie die Produkteigenschaften und die Regulierungsbeschränkungen entsprechend den markencharakteristischen Eigenschaften ab.
  • Schnelles Analysieren einer Vielzahl an Designoptionen sowohl auf der Produkt als auch auf der Steuerungs- /Reglerebene
  • Optimales Designs bei gleichzeitiger Reduzierung von Prototypen

Simulationssoftware

Typische Aufgabenstellungen für mechatronische Systemsimulation (Verhaltenssimulation)

LMS Imagine.Lab unterstützt Sie bei der Entwicklung virtueller und intelligenter Systeme über den gesamten Entwicklungszyklus. Die Simulationslösung enthält alle erforderlichen Werkzeuge zum Erstellen, Verwalten und Verwenden von Modellen und Daten und erfüllt eine Vielzahl der Anforderungen an die modellbasierte Systementwicklung.

In den innovativen Industrieunternehmen hilft LMS Imagine.LabTM Ingenieuren, die immer komplexeren und vernetzen Systeme effizient zu entwickeln und fördert gleichzeitig die virtuelle Zusammenarbeit bei der Produktentwicklung. Der modelbasierte Systemansatz hilft zukünftige Komplexitäten in der Produktentwicklung zu meistern und somit Innovationen und Wettbewerbsvorteile zu sichern.

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