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Entwicklung einer Co-Simulationsumgebung für einen Schienenfahrzeug-Fahrwerksprüfstand mit Sensorsimulation

Blazevic, Michael (2020) Entwicklung einer Co-Simulationsumgebung für einen Schienenfahrzeug-Fahrwerksprüfstand mit Sensorsimulation. Master's, Hochschule für angewandte Wissenschaften München.

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Abstract

In dieser Masterarbeit mit dem Titel: „Entwicklung einer Co-Simulationsumgebung für einen Schienenfahrzeug-Fahrwerksprüfstand mit Sensorsimulation“ wird eine Co-Simulationsumgebung eines Fahrwerk-Integrationsprüfstands für ein Hochgeschwindigkeitsschienenfahrzeug entwickelt. Dies geschieht im Rahmen der Forschungsinfrastruktur NGT-Fahrwerk (NGT-FuN) des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt. Die Simulationsumgebung umfasst Mechanik, Automatisierungstechnik, Signalverarbeitung und Sensorik des Prüfstandes. Sie wird für die Softwareentwicklung der Automatisierungstechnik und des Echtzeitsystems vor Verfügbarkeit des realen Prüfstandes genutzt. Die dreidimensionale Prüfstandsmechanik bildet die Mehrkörpersimulation in Simpack ab. Die signalbasierten Modelle sind in Matlab/Simulink modelliert. Die Signalverarbeitung umfasst die Datenübertragung und die Automatisierungstechnik, welche eine Lateralregelung (Spurführung) enthält. Zudem wird eine Messtechnik- und Sensorschnittstelle eingebaut. Sie beinhaltet Modelle der Sensortechnologien, die auch im realen System Verwendung finden. Aufgabe dieser Sensormodelle ist es, ideale physikalische Signale der Mehrkörpersimulation in reale technische Signale mit Störungen und Fehlern umzuwandeln. Die Simulation berücksichtigt somit das dynamische Verhalten der Sensoren und mögliche Fehlerszenarien sind simulierbar. Modelle für Winkel-, Kraft-, Moment- und Abstandssensoren werden erstellt. Ziel ist es anhand der Co-Simulation und der Sensorschnittstelle Simulationsexperimente mit realitätsnahen Sensorsignalen durchführen zu können. Die Sensormodelle bilden mittels Parameter aus Datenplätten die Sensoren ab, welche im realen Prüfstand Verwendung finden. Mit der entwickelten Simulationsumgebung und den Sensormodellen werden realistische Simulationsszenarien verwendet, um die implementierten physikalischen und technischen Stör- und Fehlerphänomene der Sensoren zu verifizieren. Vergleiche der Regelgüte des Lateralreglers unter Verwendung realistischer und idealer Sensorsignale als Eingänge für den Regler, veranschaulichen abschließend die Wirkung der Sensorsimulation auf die Spurführung.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/139709/
Document Type:Thesis (Master's)
Title:Entwicklung einer Co-Simulationsumgebung für einen Schienenfahrzeug-Fahrwerksprüfstand mit Sensorsimulation
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthor's ORCID iD
Blazevic, MichaelMichael.Blazevic (at) dlr.deUNSPECIFIED
Date:2020
Refereed publication:No
Open Access:Yes
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Number of Pages:136
Status:Published
Keywords:Schienenfahrzeug, Fahrwerk, Sensorik, Automatisierung, NGT, Simulation, Simpack, MATLAB, Simulink
Institution:Hochschule für angewandte Wissenschaften München
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Transport
HGF - Program Themes:Rail Transport
DLR - Research area:Transport
DLR - Program:V SC Schienenverkehr
DLR - Research theme (Project):V - NGT BIT
Location: Oberpfaffenhofen
Institutes and Institutions:Institute of System Dynamics and Control > Vehicle System Dynamics
Deposited By: Lüdicke, Dr.-Ing. Daniel
Deposited On:16 Dec 2020 16:42
Last Modified:16 Dec 2020 16:42

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