Vorwort
Inhaltsverzeichnis
1 Simulation mechanischer Systeme
1.1 Simulation eines einfachen Modells einer Radaufhängung
1.1.1 Homogene Lösung
1.1.2 Partikuläre und allgemeine Lösung
1.1.3 Partikuläre Lösung f ür Zufallsanregung
1.2 Simulation einer Radaufhängung mit zwei Achsen
1.2.1 Homogene und partikuläre Lösung
1.3 Feder-Masse-System mit Unwuchtanregung
1.3.1 Anlaufen des Systems mit Unwuchtanregung
1.4 Simulation der Selbstsynchronisation von zwei Unwuchtrotoren
1.5 Simulation der Vorgänge in der Vibrationsfördertechnik
1.5.1 Simulation einer Förderung mit Mikrowürfen
1.5.2 Simulation einer Förderung mit Haft- und Gleitreibung
1.5.3 Die Förderung basierend auf dem Gleitprinzip
1.6 Simulation von Schwingungstilgern
1.6.1 Feder-Masse-System ohne Tilger
1.6.2 Untersuchung einer passiven Tilgung
1.6.3 Identifikation der ü bertragungsfunktion mit einem Gauß-Puls als Anregung
1.6.4 Untersuchung einer Tilgung mit elektrischem Dämpfer
1.7 Untersuchung von Systemen mit Reibung
1.7.1 Reibungskraftmodelle
1.7.2 Dynamische Reibungsmodelle. Das Dahl-Modell
1.7.3 Das dynamische LuGre-Modell
1.7.4 Untersuchungen des Slip-Stick-Phänomens
1.7.5 Positionsregelung für ein System mit Reibung
1.7.6 Differential-Filter zur Schätzung der Geschwindigkeit
2 Simulation elektronischer Systeme
2.1 Der Step-Down-Wandler
2.1.1 Simulink-Simulation des Step-Down-Wandlers
2.1.2 Simulink-Simulation des Step-Down-Wandlers mit Spannungsregler
2.1.3 Step-Down-Wandler mit nicht idealem Kondensator
2.2 Simulation eines Step-Up-Wandlers
2.3 Simulation eines Invertierenden-DC-DC-Wandlers
2.4 Simulation eines DC-DC-Cuk-Wandlers
2.5 Simulation eines DC-DC-SEPIC-Wandlers
2.5.1 DC-DC-SEPIC-Wandler mit gekoppelten Induktivitäten
2.6 Simulation eines Lock-In-Verstärkers
2.6.1 Das Prinzip des Lock-In-Verfahrens
2.6.2 Digitale Tiefpassfilter mit sehr kleinem Durchlassbereich
2.6.3 Simulation eines digitalen Lock-In-Verstärkers
3 Simulation von Anwendungen aus dem Bereich der Regelungstechnik
3.1 Simulation von Zweipunktreglern
3.1.1 Einfache Zweipunktregelung mit Hysterese
3.1.2 Untersuchung eines Zweipunktreglers mit Hysterese und verzögerter und nachgebender Rückf ührung
3.2 Simulation einer Füllstandsregelung
3.2.1 Modell eines Dreitanksystems
3.2.2 Mathematische Linearisierung des Dreitanksystems
3.2.3 PID-Regelung des Füllstandes des dritten Tanks
3.2.4 Zweipunktregelung des Füllstandes
3.3 Untersuchung einer aktiven Tilgung
3.3.1 Vereinfachte Analyse über Übertragungsfunktionen
3.3.2 ü berprü fen der vereinfachten ü bertragungsfunktionen
3.3.3 Die aktive Tilgung mit zufälliger Anregung
3.4 Simulation der Positionierung einer Laufkatze mit Pendellast
3.4.1 Simulink-Modell der Laufkatze mit Pendellast
3.4.2 Positionsregelung der Laufkatze
3.5 Simulation der Anti-Windup-Lösungen
3.5.1 Anti-Windup-Lösung mit Clamping
3.5.2 Anti-Windup-Lösung mit Back-Calculation
3.6 Simulation von Zustandsreglern
3.6.1 Einfaches Beispiel für die Polplatzierung
3.6.2 Polplatzierung f ür ein Servosystem
3.6.3 Servosystem mit Polplatzierung durch Rückf ührungsmatrix und Regelungmit I-Wirkung
3.6.4 Simulation eines Beobachters
3.6.5 Anti-Windup für Zustandsregelungen
3.6.6 Optimale LQR-Regelung
3.6.7 Kalman-Filter f ür die Schätzung der Zustandsvariablen
3.6.8 LQR-Regelung mit Kalman-Filter f ür die Schätzung der Zustandsvariablen
3.6.9 LQR-Regelung mit zeitdiskretem Kalman-Filter
3.6.10 Diskretes Kalman-Filter zur Sensorsignalverarbeitung
3.6.11 Zeitabhängiges, zeitdiskretes Kalman-Filter
3.6.12 Schlussbemerkungen
Literaturverzeichnis
Index