Numerische Methoden in der Kraftfahrzeugtechnik
Numerische Methoden in der Kraftfahrzeugtechnik an der TU Braunschweig
Numerische Methoden in der Kraftfahrzeugtechnik an der TU Braunschweig
Kartei Details
| Karten | 127 |
|---|---|
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Physik |
| Stufe | Universität |
| Erstellt / Aktualisiert | 02.02.2013 / 04.12.2014 |
| Weblink |
https://card2brain.ch/box/numerische_methoden_in_der_kraftfahrzeugtechnik
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Wie lässt sich ein Signal im Rechner abbilden?
Zeitdiskret durch Abtastung
Quantisierung der Amplitude
Wie werden zeitdiskrete Systeme am Rechner abgebildet?
Mittels z-Transformation
Beschreibe Bestimmung des Schräglaufwinkels, Kräftegleichgewicht, Momentengleichgewicht des Einspurmodells (Querdynamik)!
Siehe Grafik
Beschreibe Carmaker, AVL, etc!
- Kommerzielle Simulationssoftware - Verwendung / Parametrisierung über GUI´s - Eingeschränkte Flexibilität
Beschreibe die Zugkraftgleichung, Fahrwiderstände und Radgleichung!
Siehe Grafik
Beschreibe ein einfaches Reifenersatzmodell
Siehe Grafik
Beschreibe Leistungsdichte (Power Spectral Density, PSD)!
zeigt Starke der Variationen (Energie) als Funktion der Frequenz » Bei welchen Frequenzen die Schwankungen stark oder niedrig sind
Beschreibe Matlab/Simulink!
- Signalflussorientiert - Manuelle Umsetzung der Gleichungen notwendig - „Richtung“ ist durch Ein- und Ausgänge fest vorgegeben - Vergleichsweise langsame Berechnung
Beschreibe Modellica!
- Objektorientiert, Modellierung rein inhaltlich - Realitätsnahe Schnittstellen - Gleichungen haben keine „Richtung“ - Unterscheidung von Potential- und Flussvariablen
Beschreibe Motivation für die Simulation von Fahrzeugen
- Fahrdynamische Grundauslegung des Fahrverhaltens - Effiziente, rechnergestützte Funktionsentwicklung und –erprobung - SiL- und HiL Simulation - Online-Bestimmung von SOLL und IST-Zuständen im Fahrzeug - Fahrzeugmodelle für die Spielindustrie
Beschreibe Simulink Funktionen!
Simulink-Funktionen: Embadded Matlab: Funktionen im matlab-code lassen sich einfügen, eingeschränkter Befehlssatz s-Functions: keine Einschränkungen, Einbindung von C/C++ Code z.B. aus Dymola
Beschreibe Stateflow!
Implementierung von Zustandsautomaten, beliebig komplexe Ablaufsteuerungen
Implementierung von Zustandsautomaten, beliebig komplexe Ablaufsteuerungen
Sie bietet eine algebraische Darstellung eines Systems im Frequenzbereich
Nenne DGL eines Einmassenschwingers!
Siehe Grafik
Nenne Modelierungsprogramme!
Modelica Matlab/Simulink Carmaker, AVL…
Was bewirken hohe Änderungen der dynamischen Radlast?
Negative Auswirkungen auf die Fahrsicherheit
Wie werden algebraische Schleifen gelöst?
durch Memory-Block » Verzogerung der Schleife um einen Schritt
Wie wirken sich hohe Aufbaubeschleunigungen aus?
niedriger Komfort
Beschreibe "Autokorrelation" und "Kreuzkorrelation"!
Siehe Grafik
Beschreibe "Faltung"!
• Die Faltung weist eines große Ähnlichkeit zur Kreuzkorrelation auf • Bei einem linearen, zeitinvarianten Übertragungsglied ergibt sich die Antwort auf eine Anregung durch die Faltung der Anregungsfunktion mit der Impulsantwort des Übertragungsgliedes • Faltung im Zeitbereich entspricht Multiplikation im Frequenzbereich und umgekehrt • Schnellere Berechnung bei vielen Operationen im Frequenzbereich
Beschreibe "Korrelation"!
• Beschreibt in der Daten- und Funktionsanalyse die Gleichheit zweier Datensätze bzw. Funktionen • Man kann zwischen Auto- und Kreuzkorrelation unterscheiden • In der Realitat wird nie der ganze Signalverlauf, sondern lediglich endliche Datenreihen korreliert
Beschreibe Allpassfilter!
lässt alle Frequenzen passieren, eingesetzt für frequenzabhängige Phasenverschiebung
Beschreibe analoge Filter!
Kontinuierliche Signale, Realisierung über aktive und/oder passive Bauteile
Beschreibe den Bandpassfilter!
schwächt alle Signale außerhalb eines bestimmten Frequenzintervalls ab
Beschreibe den Bandstoppfilter!
inverser Filter zum Bandpassfilter
Beschreibe den Hochpassfilter!
lässt nur Frequenzen oberhalb der Grenzfrequenz durch » Hohe Phasenverschiebung bei niedrigen Frequenzen
Beschreibe den Simulationsablauf bei Simulink!
1. Initialisierung 2. Simulationsschleife starten 3. Funktionen aufrufen 4. Festlegung d. diskreten Zustandswerte eines Blocks 5. wenn Solver definiert, Berechnung der Integrationsschritte
Beschreibe den Tiefpassfiler!
lässt nur Frequenzen unterhalb der Grenzfrequenz passieren und schwacht alle anderen Frequenzen ab » Hohe Phasenverschiebung bei hohen Frequenzen
Beschreibe die "Einfache Lineare Regression"!
Ausgangssituation: Linearer Zusammenhang zwischen Erwartungswerten der Messung und dem Vorgabewert
Beschreibe die Regressionsanalyse!
= Gesamtheit der statistischen Werkzeuge, mit denen sich Beziehungsfunktionen und Parameter ermitteln lassen 1. Aufbereiten der Daten (plausibel und vollständig) 2. Modellwahl (Beschreibungsmodell der Beziehungsfunktion) 3. Modellanpassung (der freien Parameter) 4. Modellverifikation (Güte des Modells wird bestimmt
Beschreibe digitale Filter!
Zeit- und wertediskrete Signale, Realisierung über Software, Controller
Beschreibe FIR Filter!
- Nicht-rekursiver Filter, keine Rückkopplung, endlich lange Impulsantwort - Möglichkeit zur Anlehnung an bestehende analoge Konzepte [+] - Große Sperrdämpfung [+] - Kleinere Filterordnung für gleiche Flankensteilheit [+]
Beschreibe IIR Filter!
- Rekursive Filter mit unendlich langer Impulsantwort - Lineare Phase und somit konstante Gruppenlaufzeit [+] - Immer stabiles Verhalten [+] - Hohe Filterordnung und hoher Rechenaufwand [-]
Beschreibe Vor- und Nachteile digitaler Filter!^^^^
Siehe Grafik
Nach welchen Frequenzverhalten lassen sich Filter unterteilen?
Tiefpassfiler Hochpassfilter Bandpassfilter Bandstoppfilter Allpassfilter
Nenne A/D-Wandler und D/A-Wandler Verfahren!
Parallelverfahren Wägeverfahren Zählverfahren
Nenne Anforderungen an Sensoren!
• innerhalb des Messbereichs eindeutige und reproduzierbare Abbildung der Eingangsgröße auf Ausgangsgröße • Ausgangsgröße darf nur von Eingangsgröße abhängen • Messsystem muss vernachlässigbar kleine Rückwirkung haben
Nenne die Integrationsgrade in der Sensorik!
Wandler: Umformung und Wandlerelement Integrierter Sensor: Wandler und Auswerteelektronik Intelligenter Sensor: Integrierter Sensor und A/D-Wandler + Mikrorechner
Nenne Kenngrößen von Sensoren!
Messbereich Auflösung [10-Bit Sensor: 210 = 1024 Messwerte] Messgenauigkeit [Nullpunktfehler, Steigungsfehler, Linearitätsfehler, Hysteresefehler]
Was bedeutet "Echtzeitfähigkeit"?
Die Reaktionszeit wird unter allen Umständen garantiert
