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Physikalische Modellierung
Durch physikalische Modellierung lassen sich Modelle erzeugen, die auf einfache Weise wiederverwendet und mit anderen Ingenieuren gemeinsam genutzt werden können. Die Fähigkeit zum Import von Daten und Modellen aus anderen Umgebungen hilft die Genauigkeit dieser Modelle sicherzustellen. Weil diese Modelle neben physikalischen Komponenten auch sämtliche benötigten Steuerungs-, Regelungs- und Signalverarbeitungs-Algorithmen enthalten, gestatten sie schon frühzeitig im Entwicklungsprozess die Identifizierung möglicher Integrationsfehler.
Mit SimMechanics Link lassen sich Daten und CAD-Modelle mit Massen, Trägheiten, Randbedingungen und 3D-Geometrien nach SimMechanics™ importieren. Zur Verfeinerung von Modellen können zusätzlich Messdaten nach MATLAB® importiert und anschließend Systemparameter mit Simulink Design Optimization™ automatisch optimiert werden, solange bis Simulationsergebnisse und Messdaten übereinstimmen. Durch diese Fähigkeit zum Import von Modellen und Daten aus einer Vielzahl von Quellen erzeugen Sie exakte, aktuelle Modelle.
Die MathWorks-Tools für die physikalische Modellierung enthalten eine Reihe von Bibliotheken mit Komponenten, die sowohl unverändert verwendet als auch beliebig modifiziert werden können. Statt einer Beschreibung von Systemen auf der Grundlage von Ein-/Ausgängen und Signalen werden aus diesen Komponenten miteinander verbundene physikalische Netzwerke aufgebaut, die die verschiedenen physikalischen Domänen des Systems wie etwa mechanische, hydraulische und elektrische Komponenten darstellen. Mit der Simscape™-Sprache können Sie außerdem eigene physikalische Domänen und Komponenten aufbauen, die zusätzlich zu den I/O-Anschlüssen auch physikalische Ports enthalten. Die auf diese Weise erzeugten Modelle sind leichter verständlich und wiederzuverwenden, weil sie die tatsächliche Struktur des modellierten Systems widerspiegeln anstatt es nur mathematisch zu beschreiben.
Die fertigen Regelstreckenmodelle werden mit den zugehörigen in Simulink® entworfenen Steuerungs-, Regelungs- und Signalverarbeitungs-Algorithmen sowie in Stateflow® modellierten endlichen Zustandsautomaten verbunden. Mit den in der Simulink-Umgebung vorhandenen Tools zum Steuerungs- und Regelungsentwurf können Sie beispielsweise die entsprechenden Regler entwerfen und optimieren. Das Arbeiten in einer gemeinsamen Umgebung erleichtert Teams, die mechatronische und andere komplexe Systeme entwickeln, die Zusammenarbeit, weil dadurch mühevolle Cosimulation vermieden wird und Integrationsprobleme schon früh im Entwicklungsprozess identifiziert werden.
"Zur Erstellung und Verifikation des ursprünglichen Modells brauchten wir etwa drei Monate. Mit SimMechanics dagegen haben wir das Modell in zwei Wochen aufgebaut."Zum Anwenderbericht