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Rapid Control Prototyping

Methoden und Anwendungen
 Buch
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ISBN-13:
9783540295242
Einband:
Buch
Erscheinungsdatum:
01.03.2006
Seiten:
400
Autor:
Dirk Abel
Gewicht:
742 g
Format:
241x167x29 mm
Sprache:
Deutsch
Beschreibung:

Entwurf und Realisierung von Automatisierungslösungen in einem - die Autoren beschreiben die Methoden, Anforderungen und Möglichkeiten rechnergestützter Entwurfsprozesse. Mit Verfahren zur Verkürzung der Entwicklungszeiten und durchgerechneten Übungsaufgaben.
"Rapid Control Prototyping (RCP)" führt Entwurf und Realisierung von Automatisierungslösungen zusammen. Unter Einsatz leistungsfähiger und in der Bedienung anspruchsvoller Hardware-/Software-Umgebungen werden durchgängige Entwicklungsprozesse generiert. Das Buch zeigt auf, welche neuen Methodiken, Anforderungen und Möglichkeiten sich aufgrund rechnergestützter Entwurfsprozesse für Regelungs-, Steuerungs- und Automatisierungstechnik ergeben. RCP setzt beim Entwurf auf der Analyse und mathematischen Beschreibung der zu regelnden, steuernden oder automatisierenden Systeme auf; deshalb betrachten die Autoren kontinuierliche und ereignisdiskrete Modellierungsansätze sowie Verfahren zur experimentellen Identifikation dynamischer Systeme. Sie behandeln die Theorie zum Regelungs- und Steuerungsentwurf in Grundzügen und beleuchten die Simulation dynamischer Systeme. Sie stellen Software-Werkzeuge vor, die neben automatischer Programmcode-Generierung für Steuergeräte aus der Entwicklungsumgebung heraus "Hardware-in-the-Loop-" bzw. "Software-in-the-Loop-" Simulationen zulassen. Das Buch enthält zahlreiche durchgerechnete Beispiele mit Lösungen und eignet sich für Studierende der Regelungs-, Steuerungs- und Automatisierungstechnik sowie für Ingenieure in der Praxis.
1 Einführung und Überblick
1.1 Allgemeines
1.2 Entwicklungsprozesse für Automatisierungslösungen
1.3 Der Systembegriff
1.4 Modelle
1.5 Beispiele
1.6 Rechnerwerkzeuge
2 Beschreibung dynamischer Systeme
2.1 Allgemeines
2.2 Lineare Differentialgleichungen mit konstanten Koeffizienten
2.3 Laplace-Transformation
2.4 Anwendung der Laplace-Transformation
2.5 Frequenzgang
2.6 Darstellung von Frequenzgängen
2.7 Lineare Regelkreisglieder
2.8 Lineare Differenzgleichungen mit konstanten Koeffizienten
2.9 Z-Transformation
2.10 Zustandsraum
2.11 Darstellung dynamischer Systeme mit MATLAB
3 Physikalische Modellbildung
3.1 Kontinuierliche Modellbildung
3.2 Ereignisdiskrete Modellbildung
3.3 Hybride Modellbildung
3.4 Modellabstraktionen
4 Identifikation
4.1 Grundlagen, Ziele und Modelle
4.2 Nichtparametrische Identifikation
4.3 Parametrische Identifikation
4.4 Anwendung parametrischer Identifikationsverfahren auf nichtparametrische und nichtlineare Prozessmodelle
4.5 Abtasttheorem nach Shannon
4.6 Praktischer Einsatz
5 Grundzüge des Regelungs- und Steuerungsentwurfs:
5.1 Regelungstechnik vs. Steuerungstechnik
5.2 Grundlagen Regelkreis
5.3 Entwurfsverfahren für Regelungen
5.4 Grundlagen Steuerkreis
5.5 Entwurfsverfahren diskreter Steuerungen
6 Simulation
6.1 Modelle und Ziele der Simulation
6.2 Simulation kontinuierlicher Prozesse
6.3 Diskrete Simulation
6.4 Hybride Simulation
7 Rapid Control Prototyping
7.1 Anforderungen an ein RCP-System
7.2 Systemsimulation
7.3 Software-in-the-Loop
7.4 Hardware-in-the-Loop
7.5 Zusammenfassung SiL und HiL
7.6 Codegenerierung
7.7 Hardware/Software-Konfigurationen
8 Anhang
8.1 Mathematische Grundlagen
8.2 Beispielaufgaben mit Lösungen
Literaturverzeichnis
Index
Beim "Rapid Control Prototyping (RCP)" werden Entwurf und Realisierung von Automatisierungslösungen zusammengeführt, um unter Einsatz leistungsfähiger und in der Bedienung anspruchsvoller Hardware-/Software-Umgebungen einen durchgängigen Entwicklungsprozess zu generieren.
Das Buch zeigt auf, welche neuen Methodiken, Anforderungen und Möglichkeiten sich aufgrund rechnergestützter Entwurfsprozesse für die Regelungs-, Steuerungs- und Automatisierungstechnik ergeben.
Wie auch bei konventionellen Vorgehensweisen setzt beim RCP der Entwurf auf der Analyse und mathematischen Beschreibung der zu regelnden, zu steuernden oder zu automatisierenden Systeme auf; deshalb betrachten die Autoren kontinuierliche und ereignisdiskrete Modellierungsansätze sowie Verfahren zur experimentellen Identifikation dynamischer Systeme. Sie behandeln die Theorie zum Regelungs- und Steuerungsentwurf in Grundzügen und beleuchten die Simulation dynamischer Systeme. Außerdem stellen sie Software-Werkzeuge vor, die neben einer automatischen Programmcode-Generierung für Steuergeräte aus der Entwicklungsumgebung heraus so genannte "Hardware-in-the-Loop-" bzw. "Software-in-the-Loop-"Simulationen zulassen.
Das Buch enthält zahlreiche durchgerechnete Beispiele mit Lösungen und eignet sich für Studierende der Regelungs-, Steuerungs- und Automatisierungstechnik sowie für Ingenieure in der Praxis.

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