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Simulation des elektrischen Antriebsstrangs als Hilfsmittel für die Synthese und Überprüfung von Algorithmen im Kontext der antriebsbasierten Diagnose

Simulation des elektrischen Antriebsstrangs als Hilfsmittel für die Synthese und Überprüfung von Algorithmen im Kontext der antriebsbasierten Diagnose von Herold,  Thomas
Im Rahmen der Prozessautomatisierung ist die Wartungsplanung von großer Bedeu-tung, da dadurch die Sicherstellung der Produktqualität und Anlagenverfügbarkeit mit bestimmt wird. Werden Antriebsfehler und der Verschleiß- oder Verschmutzungsgrad ständig oder zumindest in regelmäßigen Zeitabständen unter Anwendung von an-triebseigenen Sensoren detektiert, spricht man von antriebsbasierter Diagnose. Das Ziel der Arbeit ist die simulatorische Untersuchung von Betriebszuständen eines Antriebsstrangs bezüglich der Diagnosemöglichkeiten im Rahmen der antriebsbasier-ten Diagnose. Um überprüfen zu können, inwieweit eine sichere Diagnose möglich ist, wird eine Simulationsumgebung geschaffen, die eine realitätsnahe Abbildung des Antriebsstrangs gewährleistet. Das Modell umfasst die Komponenten elektrische Maschine, Leistungselektronik, Regelung, Mechanik und die Sensorik. Da im Antriebs-strang stochastische Einflüsse und Nichtlinearitäten sowie Signaldiskretisierungen durch zeitliche Taktung, Digitalisierung, PWM u.a. auftreten, erfolgt eine Modellbildung im Zeitbereich. Mit dem parametrierten Gesamtsystemmodell werden verschiedene Betriebs- und Fehlerzustände simuliert und mit unterschiedlichen Diagnoseverfahren ausgewertet. Als Fehler werden Magnetisierungsfehler der elektrischen Maschine sowie ein Getriebe- und ein Lagerschaden untersucht. Durch diese Simulationen wird gezeigt, dass es alleine mit einer adäquat parametrierten Simulationsumgebung möglich ist, Diagnosealgorithmen an allen simulatorisch nachbildbaren Fehlerbildern zu testen. Damit ergibt sich die Möglichkeit, aufwändige Software-in-the-Loop Untersuchungen an einem Prüfstand stark zu reduzieren und Fehlerszenarien nachzustellen, die mit einem Prüfstand nicht zerstörungsfrei oder gar nicht betrachtet werden können.
Aktualisiert: 2019-12-12
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Energieeinsparung bei der magnetisch-induktiven Durchflußmessung

Energieeinsparung bei der magnetisch-induktiven Durchflußmessung von Himmel,  Jörg
Abriß der theoretischen Grundlagen magnetisch-induktiver Meßgeräte. Diskussion der Störeinflüsse, Darstellung der Konzepte der Signalverarbeitung und Ansätze für die Energieeinsparung: Dieses Buch liefert den notwendigen Überblick und eine Fülle von Anregungen für Ingenieure, Physiker und Chemiker, die die Methode einsetzen wollen; es ist aber auch als Einführung für Studenten geeignet.
Aktualisiert: 2022-10-02
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Sicherheitsgerichtete Echtzeitsysteme

Sicherheitsgerichtete Echtzeitsysteme von Halang,  Wolfgang A, Konakovsky,  Rudolf
Ein Regelwerk zur Konstruktion sicherheitsgerichteter Echtzeitsysteme und die Basis für die weitere Entwicklung des Gebietes,da bisher wenig bekannte Ergebnisse sowie das immer drängendere Problem der Software-Korrektheit in den Vordergrund gestellt werden. Das Buch beginnt mit der Behandlung der Problemstellung sowie begrifflicher, methodischer und konzeptioneller Grundlagen sicherheitsgerichteter Echtzeitsysteme. Architekturen für sichere Hardware sowie Verfahren zur Erstellung möglichst fehlerfreier Software und zu deren Verifikation werden dargestellt, die dann auch quantitativ bewertet werden. Danach werden im wesentlichen Ergebnisse jüngster Forschungen vorgestellt.
Aktualisiert: 2019-03-15
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Arduino Micro

Arduino Micro
Beim Arduino Micro handelt es sich um eine handlichere Version des Arduino Leonardo. Genau wie im großen Vorgänger ist hier ein ATmega32u4 verbaut. Dieser fortschrittliche Chip enthält eine eingebaute USB-Kommunikation. Dadurch ist es möglich, den Controller sowohl als HID-Gerät (wie z.B. eine Maus oder Tastatur) als auch als virtuelle COM-Schnittstelle zu betreiben. Die bei der Arduino-Software mitgelieferten Beispiele erleichtern Ihnen dabei den Einstieg. Das Board wird mit einem einfachen USB-Mirco-Kabel mit dem Computer verbunden. Diese Verbindung ermöglicht die Kommunikation in beide Richtungen und versorgt den Controller gleichzeitig mit Strom. Damit mit wird der Start in die Mikrocontrollerwelt unkompliziert. Die besondere Form des Arduino Micro ermöglicht es Ihnen den Controller auf ein Steckboard zu setzen. Die Verbindungen zu den 20 Input/Output Pins (davon 7 als PWM und 12 als Analoge Eingänge nutzbar) werden dadurch besonders übersichtlich. Der 16 MHz schnelle Prozessor und die 32 KB Flash Speicher (4 KB davon mit dem Bootloader belegt) stellen hinreichende Ressourcen für große Projekte bereit. Technische Daten: Mikrocontroller: ATmega32u4 Flash Speicher: 32 KB (davon 4 KB für den Bootloader) SRAM: 2.5 KB EEPROM: 1 KB Taktrate: 16 MHz I/O-Pins: 20 -davon PWM: 7 -davon analoge Eingänge: 12 Anschlüsse: ICSP-Stecker, Micro-USB Anschluss LEDs: RXD, TXD, Power Größe: 1.9"x0.7" (ca. 4.8 cm x 1.8 cm) Betriebsspannung: 5 V Empfohlene Eingangsspannung: 7-12 V Maximale Eingangsspannung: 20 V Maximaler Strom pro I/O-Pin: 40 mA Belastbarkeit des 3.3-V-Ausgangs: 50 mA
Aktualisiert: 2022-01-14
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Sicherheitshandbuch Elektrosicherheit

Sicherheitshandbuch Elektrosicherheit von Rottmann,  Rainer
Unternehmer sind gesetzlich dazu verpflichtet, die in ihrem Betrieb befindlichen elektrischen Anlagen und Betriebsmittel regelmäßig wiederkehrend zu prüfen. Bereits eine falsche oder fehlende Prüfung stellt ein gravierendes Organisationsverschulden dar und kann im Schadenfall weitreichende Rechtsfolgen nach sich ziehen. Um den sicheren Betrieb elektrischer Anlagen und Betriebsmittel gewährleisten zu können, müssen die Verantwortlichen im Unternehmen genaue Kenntnisse über ihre Pflichten haben und wissen, wie die Anforderungen an den Betrieb und die Prüfung elektrischer Anlagen und Betriebsmittel fach- sowie sicherheitsgerecht umzusetzen sind. Das "Sicherheitshandbuch Elektrosicherheit" liefert alle notwendigen Handlungsempfehlungen, Umsetzungshilfen und Nachweise, um die gesetzlichen Vorgaben zu erfüllen und die Pflichterfüllung lückenlos und rechtssicher zu dokumentieren. Das Sicherheitshandbuch liefert präzise Handlungsempfehlungen und Umsetzungshilfen zur Einhaltung der gesetzlichen Vorgaben für den sicheren Betrieb und die Prüfung elektrischer Anlagen und Betriebsmittel.
Aktualisiert: 2022-03-21
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Aufgabensammlung Elektrotechnik – Betriebstechnik

Aufgabensammlung Elektrotechnik – Betriebstechnik von Wellers,  Hermann
Dieser zweite Band bereitet mit 524 Testaufgaben die Auszubildenden auf die Abschlussprüfung Teil 2 in der Betriebstechnik vor. Alle Aufgaben sind handlungsorientiert abgestimmt auf ein Projekt in Lernfelder eingeteilt. Der Lernende wird befähigt die Anforderungen der Prüfung und insbesondere auch der situativen Gesprächsphasen zu bewältigen. Die Bewertung der Aufgaben erfolgt direkt auf der Seite bei den Aufgaben.
Aktualisiert: 2022-05-16
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Objektorientierte Methoden zum automatisierten Entwurf von modellbasierten Diagnosesystemen

Objektorientierte Methoden zum automatisierten Entwurf von modellbasierten Diagnosesystemen von Simon,  Stefan
Der Einsatz von modellbasierten Diagnosesystemen ist in vielen Bereichen wie z. B. der Luft- und Raumfahrttechnik und der Fahrzeugtechnik von großer Bedeutung. Die zur Verfügung stehenden Methoden lassen sich in FDI-Methoden, welche aus der Systemtheorie stammen, und in DX-Methoden, welche aus der Informatik stammen, unterteilen. Beide Ansätze unterscheiden sich in den anwendbaren Systemklassen und der Entwurfsmethodik. DX-Methoden sind auf Systeme ausgerichtet, welche im Rahmen der Prädikatenlogik beschrieben werden können. FDI-Methoden hingegen sind auf dynamische Systeme fokussiert. Die Entwurfsmethodik unterscheidet sich im Automatisierungsgrad. DX-Systeme werden häufig automatisch basierend auf einer Modellbibliothek von Standardkomponenten entworfen. Im Gegensatz dazu erfolgt der Entwurf von FDI-Systemen mehrheitlich manuell. Da jedoch viele Systeme der praktischen Anwendung durch eine hohe Komplexität charakterisiert sind, führt die mangelnde Automatisierung zu einem erheblichen Entwicklungsaufwand. Die vorliegende Arbeit setzt an dieser Stelle an, d.h. es wird untersucht, inwieweit die Vorgehensweise bei dem Entwurf von DX-Systemen auf den Entwurf von FDI-Systemen für komplexe dynamische Systeme übertragen werden kann. Als Mittel der Integration der Vorgehensweise in eine neue automatisierte FDI-Entwurfsmethode wird das Konzept der Objektorientierung verwendet, welches in beiden Forschungsrichtungen bekannt ist. In der Systemtheorie wird die Objektorientierung jedoch hauptsächlich für die Modellierung verwendet. Für den systemtheoretischen Entwurf von Reglern oder Diagnosesystemen ist sie jedoch nicht etabliert. Aus diesem Grund wird das objektorientierte Entwurfsproblem zunächst grundsätzlich analysiert und die Auswirkungen der Vorgehensweise auf das resultierende Diagnosesystem werden untersucht. Basierend auf dieser Analyse werden zwei neue FDI-Entwurfsmethoden entwickelt, von welchen eine auf allgemeinen objektorientierten Verhaltensmodellen in Form von differential-algebraischen Gleichungen basiert, wohingegen der andere Ansatz auf Bond-Graph-Modellen, welche eine Spezialform von objektorientierte Modellen darstellen, basiert. Die Demonstration und die simulative Verifikation dieser Methoden erfolgt an einem elektromechanischen Positioniersystem und einem pneumatisch aktuierten Regelventil.
Aktualisiert: 2022-11-11
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