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Criado por Philipp Lang
mais de 2 anos atrás
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Questão | Responda |
Aktoren | Begriff für alle Arten von Ausgabeelementen für Bewegungen, Kräfte und Momente, die sowohl analog als auch binär wirken können |
Ähnlichkeitsmodell | Physikalisches Modell, das nur Teile des Produktes abbildet |
analytisches Modell | Abstraktes mathematisches Modell aus einem Satz von Gleichungen, die das Produkt und seine Eigenschaften beschreiben. |
Algorithmus: | Eine eindeutige Handlungsvorschrift zur Lösung eines Problems oder einer Klasse von Problemen |
Attribut: | Jedes System zeigt gegenüber der Umgebung gewisse Kennzeichen, Merkmale, Eigenschaften, die Attribute genannt werden |
Black Box | Grafische Darstellung eines Systems als Block, dessen Zustandsgrößen unbekannt sind. |
Coulomb’sche Reibung: | Die Reibkraft ist proportional zur auf die Reibflächen wirkenden Normalkraft. Der Reibkoeffizient (Proportionalitätsfaktor) hängt von den aufeinander reibenden Werkstoffen und deren Oberflächenqualität ab. |
d’Alembert’sches Prinzip | Sagt aus, dass die Summe aller an einer Masse angreifenden Kräfte gleich Null sein muss. |
destruktive Interferenz: | Auslöschung einer Schwingung durch Überlagerung (Addition) einer um 180° phasenverschobenen Schwingung gleicher Amplitude. |
Diode | Elektrischer Gleichrichter aus zwei Schichten in Kontakt stehender unterschiedlich dotierter Halbleitermaterialien. |
Durchlassrichtung: | Bei richtiger Polarität an den Elektroden der Diode kann ein größerer Durchlassstrom durch die Diode fließen. Bei umgekehrter Polarität sperrt die Diode den Stromfluss (Sperrrichtung) bis die Spannung die Durchbruchspannung erreicht, bei der ein Kurzschluss mit sehr hohem Stromfluss auftritt. |
dissipieren: | Ein System, das mechanische oder elektrische Energie in Wärme umwandelt wird als dissipativ bezeichnet. |
Domäne: | Unterschiedliche Fachgebiete der Ingenieurwissenschaften, wie Maschinenbau, Elektrotechnik, usw |
dynamisch: | Voll innerer Bewegung, mit schneller Veränderung. |
Effizienz: | Ein effizientes Modell ist so einfach wie möglich. |
Einmassenschwinger: | Modell einer schwingfähigen, mechanischen Struktur aus Masse, Feder und Dämpfer. |
Erkennen: | Interpretation von wahrgenommenen Informationen aus der Umgebung. |
Freiheitsgrad: | Ein mechanisches System hat 6 Freiheitsgrade im Raum, 3 translatorische in Richtung der Achsen des Koordinatensystems und 3 rotatorische um die Achsen des Koordinatensystems. |
gewöhnliche Differentialgleichung: | Dies ist eine Differentialgleichung, bei der zu einer gesuchten Funktion nur Ableitungen nach genau einer Variablen auftreten. Abkürzung GDGL oder engl. ODE (ordinary differential equation). |
gleichförmige Bewegung: | Idealisierter Bewegungsvorgang mit konstanter Geschwindigkeit. |
Gültigkeitsbereich: | : Bereich der Modellfunktion, in der die Abweichung zwischen Modell und Realität tolerierbar ist. |
Hooke’sches Gesetz: E | Es besagt, dass die Dehnung x eines elastischen Elementes der angreifenden Kraft F proportional ist, der Proportionalitätsfaktor heißt Federkonstante, Federrate oder Steifigkeit k |
idealer Hebel: | Hebel mit der Modellannahme, dass er nicht verformbar ist. |
Kontinuitätsgleichung: | Auch Erhaltungssatz der Form, besagt für den Volumenstrom durch ein Rohr (Fließgeschwindigkeit × Querschnitt), dass dieser Volumenstrom immer konstant is |
konzentriertes Bauelement: | Darunter versteht man solche Bauelemente, deren Eigenschaften durch einen einzelnen Parameter beschrieben werden können. |
konzentrierte Parameter | System, dessen Parameter nur von der Zeit und nicht vom Ort abhängen. |
Lehr’sches Dämpfungsmaß: | Dimensionsloser Parameter, mit dem die Dämpfung in einem schwingungsfähigen System charakterisiert wird. Sie ist das Verhältnis der tatsächlichen Dämpfung zur kritischen Dämpfung. Dies ist der Dämpfungswert, von dem ab eine Schwingung im System möglich ist. |
Lichtschranke: | Optischer Sensor aus Lichtsender und Lichtempfänger. Reagiert auf Unterbrechung des Lichtstrahls. |
Mathematischer Punkt | Geometrische Modellvorstellung, mit der Eigenschaft „Ort ohne räumliche Ausdehnung“. |
Mechatronik-Design: | : Konstruktionstechnik in der Mechatronik |
Modell: | Modelle dienen zur Beschreibung der Eigenschaften und der Struktur eines Systems |
Modellgültigkeit: | Das Verhalten des Modells muss im Rahmen des Modellzwecks (Gültigkeitsbereich) dem realen Systemverhalten entsprechen. |
Modulation: | Aufprägung eines Schwingungsmusters auf eine physikalische Größe |
Ordnung des Systems: | Wird durch die Anzahl der im System enthaltenen Speicher festgelegt. |
parasitäre Eigenschaften: | Eigenschaften von Systemen, die in einfachen Modellen vernachlässigt werden, aber in anderen Gültigkeitsbereichen eine starke Wirkung entfalten können. |
partielle Differentialgleichungen: | Viele physikalische Prozesse lassen sich nur dann beschreiben, wenn man die Veränderung einer Größe bezüglich mehrerer voneinander unabhängigen Variablen betrachtet. Die partielle DGL [PDGL oder engl. PDE (partial differential equation)] enthält partielle Ableitungen nach mehreren Variablen. |
physikalische Transparenz: | Die Modellelemente müssen klar definiert, eindeutig beschreibbar und in sich widerspruchsfrei sein. |
Piezoelektrischer Effekt: | Druckelektrischer Effekt, durch den in bestimmten Nichtleitern Spannungen durch Ladungstrennung hervorgerufen werden. |
Pilotmodell: | Physikalisches maßstäbliches Modell, z. B. im Maßstab 1 : 10 zur Visualisierung des Produktes. |
Prototypmodell: | Im Maßstab 1:1 angefertigtes physikalisches Modell des Produktes mit höchster quantitativer und qualitativer Ähnlichkeit. |
reaktives Verhalten: | Stets gleichartiges Verhalten bei Auftreten einer bestimmten Art von Reiz. |
Regeneratives Rattern | Schwingungsvorgang zwischen Werkzeug und Werkstück bei spanenden Fertigungsverfahren wie beispielsweise Drehen |
Relation: | Beziehungen zwischen Subsystemen |
Sensor: | Sammelbegriff für Messwertaufnehmer, mit denen man physikalische oder chemische Größen erfassen kann und deren Wert vom Sensor in der Regel in ein elektrisches Signal gewandelt wird. |
Simulationsmodell: | Auf einem Digitalrechner erstelltes mathematisches Modell, dessen Modellgleichungen durch numerische Integration simultan gelöst werden. |
Simulationssystem: | Computerprogramm, mit dem mathematische Modelle eingegeben, numerisch integriert und anschließend die Modellfunktionen grafisch dargestellt werden können. |
Sprungantwort: | Änderung der Ausgangsgröße eines Systems auf eine sprungförmige Änderung der Eingangsgröße. |
starrer Körper: | Modellannahme, die von der Nichtverformbarkeit des Bauteils ausgeht. |
stationärer Zustand: | Auch Beharrungszustand oder Gleichgewichtszustand genannt, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitveränderlichen Größen des Systems konstant sind. |
statisch: | Im gleichen Zustand verharrend, unbewegt, unverändert. |
Steifigkeit: | Widerstand einer elastischen Struktur gegen Verformung, Maßeinheit |
Struktur: | Menge der Relationen eines Systems. |
Subsysteme: | Teilgebiete eines Systems, die untereinander durch Relationen verbunden sind. |
System | Ein System ist ein von seiner Umgebung in irgendeiner Weise abgegrenzter Gegenstand. Die Abgrenzung eines Systems ergibt sich häufig nicht aus seinen physikalischen Grenzen, sondern aus der Fragestellung der Systembetrachtung. |
Trägheitskraft: | Eine zur Beschleunigung proportionale Kraft, die auf eine beschleunigte Masse entgegen der Bewegungsrichtung wirkt. Die Masse m ist der Proportionalitätsfaktor. |
Überschwingen: | Schwingungsvorgang bei einem System 2. oder höherer Ordnung, mit dem die Sprungantwort des Systems in den Endwert übergeht. |
verteilte Parameter: | System, dessen Parameter außer von der Zeit auch noch vom Ort oder anderen Zustandsgrößen abhängen. |
Viskoser Dämpfer: | Dämpfer mit geschwindigkeitsproportionaler Dämpferkraft |
Wahrnehmen: | Aufnahme von Informationen aus der Umgebung |
Werkzeugmaschine: | Eine Werkzeugmaschine ist eine Arbeitsmaschine, die ein Werkzeug an einem Werkstück unter gegenseitiger bestimmter Führung zur Wirkung bringt. |
Zeitkonstante: | Zeitwert mit dem Variablennamen T, nach welchem die sich zeitlich ändernde Größe den 0,632 fachen Endwert erreicht hat. |
zielorietiertes Verhalten: | Unterschiedliche Reaktion abhängig von einer bestimmten Ausprägung eines Reizes. |
Zustand: | Eigenschaft eines Systems, die durch eine Zustandsgröße (unabhängige Variable) beschrieben wird. |
allgemeine Lösung der DGL: | Die Menge aller Lösungsfunktionen einer DGL n-ter Ordnung, die durch n Parameter gegeben sind, welche als Integrationskonstanten bei der Integration der DGL auftreten. |
Amplitudengang: | Verlauf des Betrages des Frequenzgangs. |
Anfangsbedingungen: | Werte der in einer DGL enthaltenen Zustandsgröße und ihrer Ableitungen zum Zeitpunkt t = 0. |
aperiodischer Grenzfall: | Nichtperiodisches Verhalten eines schwingungsfähigen Systems, in dem die Dämpfung gleich der kritischen Dämpfung ist. Dies ist der Übergang von einer gedämpften Schwingung zu einem Kriechvorgang. |
Bildbereich: | Durch eine Transformationsvorschrift wird eine Funktion in den so genannten Bildbereich transformiert, in dem die Lösung mathematischer Aufgabenstellungen erleichtert wird. Danach muss die Lösung aus dem Bildbereich in den Originalbereich zurücktransformiert werden. |
bleibende Regelabweichung: | Abweichung vom angestrebten Sollwert nach einem Eingangssprung bei Systemen ohne I-Anteil |
Blockschaltbild: | : Grafische Darstellung des Ein-/Ausgangsverhaltens mit Hilfe von Blöcken, die eine Übertragungsfunktion enthalten. |
Bondgraph-Methode: | Objektorientiertes Modellbildungsverfahren, bei dem die Modellkomponenten den realen Systemkomponenten entsprechen. Die Modellelemente sind durch Leistungsflüsse untereinander verbunden, die im grafischen Modell als Bonds bezeichnet werden. Die Leistung ist dabei immer das Produkt aus Effort und Flow. |
C-Element: | Grundlegendes Bauelement des Bondgraphen, das Energie verlustlos speichert. Dies geschieht, indem es Flow aus dem System aufintegriert. |
charakteristisches Polynom: | Durch Anwendung des klassischen Lösungsansatzes wird eine gewöhnliche Differentialgleichung in eine algebraische Gleichung umgewandelt. Die linke Seite der Gleichung ist das charakteristische Polynom. |
Delta-Dirac-Impuls: | Theoretisches Signal mit unendlich hoher Amplitude, das unendlich kurz anhält. Seine Laplace-Transformierte hat den Wert „1“ |
Differentiationssatz: | Rechenregel der Laplace-Transformation, die besagt, dass die jeweilige Bildfunktion einer zeitlichen Ableitung bei verschwindenden Anfangsbedingungen durch folgende Korrespondenzen gegeben ist: 2 x( ) ( ), ( ) ( ), ( ) ( ) t X s xt s X s t s X s x |
D-Verhalten: | Verhalten von Strecken mit Ausgleich, bei denen die Ausgangsgröße der Ableitung der Eingangsgröße proportional ist. |
Effort, Flow: | Allgemeiner Name für eine der beiden Zustandsgrößen, deren Produkt die Leistung ergeben. Der Effort ist in der Regel die Ursache für einen Leistungsfluss, während die andere Zustandsgröße, der Flow, die Wirkung des Efforts beschreibt. |
Eigenkreisfrequenz: | Kreisfrequenz bei einem Eigenvorgang in einem schwingungsfähigen System. |
Eigenvorgang: | Dynamisches Verhalten eines Systems, das nur aufgrund seiner Eigenschaften ohne äußere Einflüsse auftritt. |
Eigenwert: | Lösungen des charakteristischen Polynoms, das durch Anwendung des Exponentialansatzes aus einer DGL ermittelt wurde. |
experimentelle Identifikation: | Ermittlung des Systemmodells durch Messungen an Anlagen oder Prototypen. |
Frequenzbereich: | Definitions- oder Bildbereich einer mit Hilfe der Laplace- oder Fourier-Transformation transformierten Zeitfunktion. |
Frequenzgang | Funktion die man erhält, wenn man in die Laplace-Transformierte der DGL eines Systems für den komplexen Parameter s den Wert i einsetzt. Aus ihr kann man die Funktionen Amplitudengang und Phasengang ableiten. |
Führungs-Übertragungsfunktion | Übertragungsfunktion der Regelstrecke, die als Eingangssignal die Führungsgröße und als Ausgangssignal den Anteil am Gesamtausgangssignal hat, der sich ohne Störsignal ergibt. |
funktionsorientierte Methodik: | Ermittlung des Systemmodells aufgrund von Bilanzgleichungen über bekannte Zustandsgrößen wie Massen, Kräfte, Spannungen, Energien. |
Gegenkopplung: | Rückkopplung mit negativem Vorzeichen am rückgekoppelten Ausgangssignal. |
generalisierte Variablen: | Variablentyp der Bondgraph Methodik, der in den verschiedenen Domänen unterschiedliche Bedeutung hat. Es gibt die vier Variablen Effort, Flow, Impuls und Verschiebung. |
generalisierter Impuls: | Zeitintegral über den Effort. |
generalisierte Verschiebung: | Zeitintegral über den Flow. |
Halbpfeil: | Symbol im Bondgraphen für einen Leistungsbond, der zur Unterscheidung von anderen Vektoren verwendet wird. |
homogene Lösung der DGL: | Lösung einer DGL, deren rechte Seite Null ist, d. h. es wirken keine äußeren Einflüsse auf das System ein, für das dieses mathematische Modell steht. |
Icon: | Grafische Symbole für Bauelemente aus unterschiedlichen Domänen, die direkt verwendet werden können, um mit Rechnerunterstützung ein mathematisches Modell eines Systems zu erstellen. |
I-Element: | Grundlegendes Bauelement des Bondgraphen, das Energie verlustlos speichert. Dies geschieht, indem es Effort aus dem System aufintegriert. |
Istwert: | Am Ausgang einer Regelstrecke durch Messung ermittelter Wert, der durch Regelung verändert bzw. eingehalten werden soll. |
I-Verhalten: | Verhalten von Strecken ohne Ausgleich, bei denen ein Eingangssignal zum Ausgangssignal aufintegriert wird. |
Junction: | Verzweigungselement im Bondgraphen mit mindestens 3 Ports, das keine Energie verbraucht oder speichert. |
Kaskadenregelung: | Mehrschleifiger Regelkreis, in dem nicht nur die Regelgröße, sondern auch deren Ableitungen in die Regelung mit einbezogen werden |
klassischer Lösungsansatz: | Als Lösung x(t) für eine gewöhnliche DGL wird das Produkt einer Amplitude und einer e-Funktion mit einem komplexen zeitabhängigen Exponenten (Exponentialansatz) gewählt. |
konzentrierte Bauelemente: | Bauelemente, die durch einen einzelnen Parameter charakterisiert werden können und deren Verhalten nur von der Zeit abhängt. |
Korrespondenztabelle: | Tabellarische Übersicht über die Korrespondenz von Zeitfunktionen mit den zugehörigen Bildfunktionen im Frequenzbereich, die durch Berechnung des Laplace-Integrals ermittelt wurden. Entsprechende Tabellen enthalten auch die Korrespondenzen für die Rücktransformation. |
Kriechvorgang: | Nicht periodisches Verhalten eines dynamischen Systems, bei dem die Lösung der DGL sich exponentiell einem Endwert annähert. |
Lageregelung: | Regelkreis, in dem die Position einer Bewegungsachse auf einen bestimmten Zielwert hin geregelt wird. |
Laplace-Transformation: | Funktionaltransformation, mit welcher Funktionen aus dem Zeitbereich in den Frequenzbereich transformiert werden, um Rechenoperationen dort einfacher durchführen zu können. Die inverse Transformation transformiert das Ergebnis des Frequenzbereichs zurück in den Zeitbereich. |
Leistungsbond, Leistungsport: | Ein Leistungsbond ist die Verbindung (Bond) zweier Modellobjekte in einem Bondgraphen, entlang dem in Richtung des Halbpfeils Leistung fließt. Der Leistungsbond verbindet die Leistungsports zweier Modellobjekte. |
Lösung der DGL | Zeitabhängige Gleichung für die Zustandsgröße einer DGL, in der nur noch Parameter und Anfangswerte der Zustandsgröße der DGL oder ihrer Ableitungen zu festgelegten Anfangsbedingungen auftauchen. Setzt man die Lösung sowie ihre Ableitungen in die DGL ein, so muss die DGL korrekt erfüllt werden. |
Mitkopplung: | Rückkopplung mit positivem Vorzeichen am rückgekoppelten Ausgangssignal. |
Multiport: | Modelleigenschaft eines Modellelementes des Bondgraphen. Ein Element des Bondgraphen enthält dann 3 oder mehr Ports. |
objektorientierte Modellbildung: | Modellbildungsverfahren wie die BondgraphMethode, bei der die Objekte, aus denen sich ein System zusammensetzt, auch als Objekte im Modell auftauchen. |
Originalbereich: | Definitionsbereich einer Funktion. |
Ortskurve: | Funktionsgraph in der komplexen Zahlenebene, dessen Verlauf man durch Ermittlung von Real- und Imaginärteil des Frequenzgangs oder aus Amplituden und Phasengang ermitteln kann. |
Phasenfunktion: | Funktion ( ), die die Abhängigkeit der Winkelgeschwindigkeit vom Phasenwinkel darstellt. |
Phasengang: | Verlauf der Phasenverschiebung zwischen Ein- und Ausgangsschwingung des Frequenzgangs. |
Quelle: | Grundlegendes Bauelement des Bondgraphen. Eine Effortquelle liefert dem System Effort, entsprechend eine Flowquelle dem System Flow. Die jeweils andere generalisierte Variable wird durch die Systemeigenschaften vorgegeben. |
Regler: | Regeleinrichtung, mit der entweder die Regeldifferenz zwischen Soll- und Istwert auf den Wert Null gebracht wird, oder mit deren Hilfe die Ausgangsgröße des Regelkreises einer sich ändernden Führungsgröße nachgeführt wird. |
Regeldifferenz | Differenz zwischen dem als Führungsgröße vorgegebenen Sollwert und dem durch Messung ermittelten Istwert der Ausgangsgröße eines Regelkreises. |
R-Element: | Grundlegendes Bauelement des Bondgraphen, das Energie dissipiert ohne Speicherfähigkeit |
Rückkopplung: | Wirkprinzip, bei dem das Ausgangssignal eines Blockes zum Summenpunkt am Eingang in den Block vorzeichenbehaftet rückgeführt wird. |
Sollwert: | Vorgabewert am Eingang einer Regelstrecke, der zu einem bestimmten Ausgangswert führen soll. |
stationärer Zustand: | Zustand eines Systems, bei dem der Verlauf der Ausgangsgröße nicht mehr von der Zeit abhängig ist. Dies kann nach dem durch Dämpfung abgeklungenen transienten Vorgängen durchaus eine Schwingung sein, bei der aber keinerlei zeitliche Änderung eintritt. |
Störgröße: | Von außen auf ein System einwirkende physikalische Störung, die das Ausgangssignal eines Systems beeinflusst. |
Stör-Übertragungsfunktion: | Übertragungsfunktion, die als Eingangssignal die Störgröße und als Ausgangssignal die Einwirkgröße auf das Ausgangssignal der Regelstrecke hat. |
Strecke: | Bezeichnung in der Regelungstechnik für Übertragungssysteme, deren Verhalten geregelt werden soll. Strecken ohne Ausgleich streben zum Endwert „Unendlich“, Strecken mit Ausgleich nehmen nach Änderungen einen endlichen Endwert an. |
strukturorientierte Methodik: | Ermittlung des Systemmodells aufgrund der körperlichen Anordnung (Struktur) der Subsysteme eines realen Prozesses. |
Summationsstelle, Summenpunkt: | Grafisches Symbol in Form eines Kreises, in dem Eingangsgrößen vorzeichenbehaftet zu einer Ausgangsgröße aufsummiert werden. |
Totzeit: | Systemeigenschaft, die dazu führt, dass bei vorhandenem dynamischen Eingangssignal, das Ausgangssignal erst nach Verstreichen der Totzeit sich ändert. |
transientes Verhalten | Dynamisches Systemverhalten, das nach einer Übergangszeit aufgrund der Systemdämpfung abklingt. |
Übergangsfunktion: | Verlauf der Sprungantwort eines Systems. |
überkritische Dämpfung: | Das Lehr'sche Dämpfungsmaß D ist größer als 1 und der Funktionswert ist nicht periodisch, sondern ein Kriechvorgang. |
verschwindende Anfangsbedingungen: | Eine zeitabhängige Größe und ihre Ableitungen sind zum Zeitpunkt t = 0 gleich Null. |
Verstärkungsfaktor: | Wert Kp, um den die Ausgangsamplitude eines Systems gegenüber der Eingangsamplitude verstärkt wird. Der Wert kann auch kleiner als 1 sein, was zu einer Abschwächung führt. |
Windungsfluss: | Dies ist das Zeitintegral über die Spannung und wird mit dem griechischen Buchstaben abgekürzt. |
Wortmodell: | Objektorientiertes grafisches Modell, bei dem die Systemkomponenten in Form ihrer Namen im Modell auftreten. Die Worte sind durch Leistungsbonds untereinander verbunden. |
Zeitbereich: | Definitionsbereich einer Zeitfunktion. |
Abbruchfehler: | : Fehler in der Berechnung des nächsten Funktionswertes bei der Iteration durch Verwendung einer Taylor-Reihenentwicklung mit Abbruch nach dem 1. Glied. Kann durch die Berechnung des 2. Gliedes der Taylor-Reihe abgeschätzt werden. |
algebraische Schleife: | Konfiguration im Blockschaltbild, die eine Funktion enthält, deren Funktionswert gleichzeitig Argument ist. Sie bereiten Schwierigkeiten bei der numerischen Integration und müssen aus dem Blockschaltbild entfernt werden. Auch in Bondgraphen können algebraische Schleifen auftreten. |
Blockschaltbild-Editor: | Simulationsprogramm zur grafischen Eingabe mathematischer Modelle mittels Blockschaltbildern. |
Euler-Cauchy-Regel (Einschrittverfahren): | Vorgehensweise bei einer numerischen Integration, bei der der i+1-te Funktionswert aus dem i-ten durch Entwicklung der Funktion in eine Taylorreihe und Abbruch nach dem 1. Glied gewonnen wird. |
explizite Verfahren: | Numerische Integrationsverfahren, bei denen im Abstand eines Zeitintervalls t ausgehend von einem Funktionswert i x der Funktionswert i 1 x ermittelt wird. Dabei ist die Bestimmungsgleichung nach i 1 x aufgelöst (explizite Darstellung). |
Gyrator: | 2-Port Element der Bondgraph-Methodik, das Leistung am Eingangsport aufnimmt und Effort und Flow mit einem Gyratorfaktor multipliziert. Am Ausgangsport wird dann die Leistung ohne Verluste wieder ausgegeben. Dabei bestimmt der Eingangseffort den Ausgangsflow und der Eingangsflow den Ausgangseffort. |
History-Block: | Block in einem Blockschaltbild, der einen Anfangswert besitzt, welcher entweder beim Start der Simulation vorgegeben wird, oder aber in vorangegangenen Rechenschritten bestimmt wurde. |
implizites Verfahren: | Bei solchen Verfahren ist zum gegenwärtigen Zeitpunkt it der Steigungswert i 1 x nicht explizit bekannt, sondern nur implizit, d. h. bei jedem Iterationsschritt muss erst eine Rechnung zur Bestimmung der aktuellen Steigung vorgenommen werden. |
Kausalitätsprinzip: | In unserer physikalischen Welt bezeichnet der Begriff Kausalität (engl. causality) den Zusammenhang zwischen Ursache und Wirkung. Um aus einem Bondgraphen das mathematische Modell in Form von Gleichungen gewinnen zu können, muss das Konzept der Kausalität dem Graphen hinzugefügt werden. |
Kausalitäts-Querstrich: | Ein-Bit Information über die Kausalität eines Leistungsbonds. Der Querstrich am Anfang oder am Ende eines Leistungsbonds gibt die Richtung des Efforts an. Die Flowrichtung ist immer entgegengesetzt. |
Mehrschrittverfahren: | Verfahren zur numerischen Integration, bei denen für die Berechnung des Funktionswertes i 1 x nicht nur Werte aus dem Schritt i, sondern auch Werte aus den Schritten davor (i-1, i-2,…) verwendet werden. |
modulierter Transformer: | Transformer, dessen Transformerfaktor m keine Konstante ist, sondern eine beliebige Funktion sein kann. Als Symbol wird im Bondgraphen MTF verwendet. Die Modulation des Transformerfaktors wird durch einen Informationsbond vorgenommen. |
Nicken: | Drehung der Karosserie eines PKW um die Schwerpunktachse, die senkrecht zur Bildebene steht. |
Numerische Integration: | Mathematische Näherungsverfahren zur Ermittlung des Integrals einer Zeitfunktion auf einem Computer. |
Rundungsfehler: | Fehler, der bei der Berechnung eines Funktionswertes durch Runden des Ergebnisses entsteht. Nimmt mit der Anzahl der Rechenschritte aufgrund der Größe des abnehmenden Intervalls dt zu. |
SIDOPS+: | (Structured Interdisciplinary Description Of Physical Objecta) Beschreibungssprache |
Tauchen: | Bewegung der Karosserie eines PKW senkrecht zum Fahrwerk. |
Transformer: | 2-Port Element der Bondgraph-Methodik, das Leistung am Eingangsport aufnimmt und Effort und Flow mit einem Transformerfaktor m multipliziert. Diese wird am Ausgangsport ohne Verluste wieder ausgegeben. Dabei bestimmt der Eingangseffort den Ausgangseffort und der Eingangsflow den Ausgangsflow. |
Zeitschrittweitensteuerung: | Verfahren bei der numerischen Integration, bei dem gleichzeitig mit unterschiedlichen Schrittweiten interpoliert wird. Dadurch kann bei starker Steigung die Schrittweite verkleinert werden, um in solchen Bereichen eine bessere Auflösung zu erhalten. |
Zustandsraumdarstellung: | Darstellung des mathematischen Modells mit Hilfe sogenannter Zustandsvariablen in Form von n DGL‘s 1. Ordnung bzw. weiterer algebraischer Gleichungen. Dabei spannen die n Zustandsvariablen einen n-dimensionalen Zustandsraum auf. |
Zustandsvariablen: | Hilfsvariablen eines mathematischen Modells, die die für das System relevanten physikalischen Beschreibungsgrößen beinhalten. |
Analog-/Digital-Wandler | Schaltung zur Digitalisierung der analogen Messspannung eines Messfühlers, zur Weiterverarbeitung als binärer Wert oder Dualzahl in einem Digitalrechner. |
Ankerverstellung: | Drehzahlverstellung eines fremderregten Gleichstrommotors durch Änderung der Ankerspannung bei gleichzeitig konstanter Erregung im Feld. |
Effort-Sensor: | Symbol in einem Bondgraphen für ein Bauelement, dass Leistung unverändert durchleitet und dabei den Effort misst. Der Messwert wird über einen Informationsbond zur Verfügung gestellt. |
Energiesteller: | Einrichtung, die das Stellsignal eines Reglers der Hilfsenergie aufprägt, die im Energiewandler in Bewegungen oder Kräfte umgesetzt wird. |
Energiewandler: | Einrichtung, die aufgrund eines physikalischen Prinzips die modulierte Hilfsenergie aus dem Energiesteller in Kräfte oder Bewegungen umsetzt. |
Feldbus: | Ein Feldbus ist ein Bussystem, das in einer Anlage Feldgeräte wie Sensoren und Aktoren zwecks Kommunikation mit einem Automatisierungsgerät verbindet. Wenn mehrere Kommunikationsteilnehmer ihre Nachrichten über dieselbe Leitung senden, dann muss festgelegt sein, wer (Kennung) was (Messwert, Befehl), wann (Initiative) sagt. Hierfür gibt es normierte Protokolle. |
Feldverstellung: | Drehzahlverstellung eines fremderregten Gleichstrommotors durch Veränderung der Felderregung (Feldschwächung) bei gleichzeitig konstanter Ankerspannung. |
Festkörperreibung: | Reibung zwischen zwei Körperoberflächen, die auch trockene oder COULOMB’sche Reibung genannt wird. Ihre Größe hängt vor allem von der Kraft ab, mit der die beiden Reibflächen aufeinandergedrückt werden (Normalkraft FN ) und ist unabhängig von der Gleitgeschwindigkeit. |
Flüssigkeitsreibung: | Reibungstyp zwischen einem Festkörper und einem Fluid, die auch als viskose Reibung bezeichnet wird. Die Reibkraft ist proportional zur Relativgeschwindigkeit zwischen Festkörper und Fluid. |
Formgedächtnislegierung: | FGL’s ändern bei Erreichen einer bestimmten Temperatur schlagartig ihren Zustand, ziehen sich zusammen, dehnen sich aus, oder werden superelastisch. Die als Ein- oder Zweiwegeffekt auftretende Formänderung beruht auf einer Umwandlung des austenitischen in ein martensitisches Kristallgitter einer Nickel-Titan-Legierung bei einer bestimmten Umwandlungstemperatur. |
Fußpunkterregung: | Die Kraftanregung eines Einmassenschwingers findet nicht an der Masse selbst, sondern am Ort der Aufhängung bzw. Lagerung der Feder-/ Dämpfer-Kombination statt. |
Frequenzumrichter: | Leistungsfähiger Wechselstromgenerator einstellbarer Frequenz zur Speisung der Wicklung einer Synchon- oder Asynchronmaschine, deren Drehzahl von der Frequenz der Speisespannung abhängig ist. |
Gleichstrommotor: | Elektromotor, bei dem die Magnetkräfte zweier Gleichfelder aufeinander einwirken. Diese Magnetkräfte können durch Spulen erzeugt werden, die als feststehende (Ständer) oder rotierende Wicklungen (Läufer) ausgelegt sind. Wahlweise kann entweder der Ständer oder der Läufer auch ein Permanentmagnet sein. In einer der Spulen muss synchron die Gleichfeldrichtung umgekehrt werden (Kommutator), damit es zu einer fortschreitenden Drehbewegung kommt. |
Haftreibung: | Reibung zwischen zwei Festkörpern bei Gleitgeschwindigkeit Null. |
Hilfsenergie: | Die einem mechatronischen System von außen zugeführte Energie in Form von elektrischer oder fluidischer Energie, die entweder einem Energienetz oder einem Speicher entnommen wird. |
Kammantrieb: | Elektrostatischer Mikroantrieb mit ineinandergreifenden, kammartigen Strukturen. |
Kommutator: | In Gleichstrommotoren verwendete elektromechanische Schaltvorrichtung aus Schleifbahnen und Kohlebürsten, über die abwechselnd die Ankerspannung umgepolt wird, um eine fortschreitende Drehbewegung zu erzeugen. |
Komparator: | Spannungsvergleicher auf Basis eines Operationsverstärkers mit sehr hoher Verstärkung KV . Sind die beiden zu vergleichenden Spannungen exakt gleich, so hat das Ausgangssignal den Wert Null. Ansonsten wird die Spannungsdifferenz an den beiden Eingängen sehr hoch verstärkt, so dass das Ausgangssignal je nach Polarität der Eingangsdifferenz in die positive oder negative Sättigung springt. |
Leerlauf: | Winkelgeschwindigkeit, bei der das Beschleunigungsmoment des Motors Null wird, so dass er nicht weiter beschleunigt. |
Messabweichung: | Ein Begriff aus der Messtechnik bzw. Metrologie. Die Messabweichung ist definiert als die Differenz zwischen Messwert und Referenzwert. Die Bezeichnung Messfehler wird in der gegenwärtigen Norm nicht mehr verwendet, da nicht klar definiert ist, ob damit die Messabweichung, die Messunsicherheit oder gar ein grober Fehler (Messfehler)gemeint ist. Das Wort Fehler wird in der Messtechnik allerdings in Verbindung mit anderen Wörtern noch wieterhin verwendet (Fehlerrechnung, Fehlergrenze, Fehlerfortpflanzung). |
Messfühler: | Element, das die Messgröße über einen physikalischen Messeffekt in ein elektrisches Messsignal umwandelt. |
Messgröße: | Eine durch Messung ermittelte physikalische Größe, bei der der Wert durch einen Vergleich mit einer bekannten Referenzgröße bestimmt wird. |
Messprinzip: | Physikalische Grundlage der Messung. Dieses erlaubt anstelle der Messgröße eine andere Größe zu messen, um aus ihrem Wert eindeutig den der Messgröße zu ermitteln. Es beruht auf einem physikalischen Effekt mit bekannter Gesetzmäßigkeit zwischen der Messgröße und der anderen Größe. |
Mikrosystemtechnik: | In Mikrosystemen wirken Sensoren, Aktoren und Datenverarbeitung zusammen. Für die Herstellung komplexer Mikrosysteme werden daher Verfahren und Methoden aus unterschiedlichen Mikrotechniken kombiniert. Dazu zählen die Mikromechanik, die Mikrofluidik und die Mikrooptik (Sensoren, Aktoren) sowie die Mikroelektronik (Datenverarbeitung, elektronische Schnittstellen). |
Mischreibung: | Reibverhalten mit Anteilen von Festkörper- und Flüssigkeitsreibung bei kleinen Gleitgeschwindigkeiten. |
Nebenschlussverhalten, Reihenschlussverhalten: | Werden die beiden Magnetfelder eines Elektromotors durch Spulen erzeugt, so kann man diese durch separate oder durch eine einzige Stromquelle speisen. Bei separater Speisung spricht man vom Nebenschluss, beim Reihenschluss sind die beiden Wicklungen hintereinandergeschaltet und werden von einer gemeinsamen Quelle gespeist |
Operationsverstärker: | Integrierte elektronische Schaltung, die die Differenzspannung an den beiden Eingängen um einen sehr hohen Verstärkungsfaktor verstärkt. Neben dem Verstärkungsfaktor sind wichtige Kenndaten der Ein- und der Ausgangswiderstand sowie die Betriebsspannung. |
Parallelumsetzung: | Verfahren bei A/D-Wandlern, bei dem alle Datenbits gleichzeitig mit hoher Verarbeitungsgeschwindigkeit ermittelt werden. Zur Erreichung einer hohen Wortbreite des Digitalwertes ist ein sehr hoher Schaltungsaufwand erforderlich. |
piezoelektrischer Effekt: | Der piezoelektrische (druckelektrische) Effekt besteht darin, dass bei einer Belastung eines solchen Stoffes mit einer äußeren mechanischen Spannung elektrische Ladungen auf gegenüberliegenden Oberflächen getrennt werden, Man kann dann zwischen den Oberflächen eine elektrische Spannung messen. Der reziproke Effekt äußert sich in einer Dickenänderung des piezoelektrischen Materials beim Anlegen einer äußeren elektrischen Spannung |
Polarisierung: | Dabei wird ein starkes elektrisches Feld von einigen kV/mm an eine Piezokeramik angelegt. Das elektrische Feld sorgt für eine Umorientierung der spontanen Polarisation des Ausgangsmaterials. Gleichzeitig wachsen Domänen mit günstiger Orientierung zur Polungsfeldrichtung, solche mit ungünstigerer Orientierung schrumpfen. Die Domänenwände werden dabei im Gitterverband verschoben. Nach dem Polungsprozess bleibt der größte Teil der Umorientierungen auch ohne elektrisches Feld erhalten. Dadurch werden die piezoelektrischen Eigenschaften der Keramik festgelegt. |
Potentiometer: | Ein elektrisches Widerstandsbauelement, dessen Widerstandswerte mechanisch (durch Drehen oder Verschieben) veränderbar sind. Es hat mindestens drei Anschlüsse und wird vorwiegend als stetig einstellbarer Spannungsteiler eingesetzt. |
pyroelektrischer Effekt: | Hierbei erfolgt eine Ladungstrennung wie beim piezoelektrischen Effekt bei einer Temperatüränderung des Materials. |
Rampenverfahren: | Verfahren bei A/D-Wandlern, bei der die Zeitdauer digitalisiert wird, die ein Sägezahn vom Beginn bis zum Erreichen der Messspannung benötigt. Innerhalb des Zeitintervalls werden höherfrequente Zählimpulse in einem Zähler registriert und der Zählerstand stellt am Ende des Intervalls den Messwert dar. Dieses Verfahren ist nur für niedrigere Signalfrequenzen des Analogsignals geeignet, ermöglicht aber bei vertretbarem Aufwand eine hohe Wortbreite des Digitalwertes. |
Sättigung: | Nichtlineares Übertragungsverhalten eines Operationsverstärkers, bei dem die Ausgangsspannung aufgrund der hohen Spannungsverstärkung schon bei kleinen Differenzspannung an den Eingängen den Maximalwert der Betriebsspannung annimmt. |
Schrittmotor: | Synchronmaschine, deren Wicklung nicht mit sinusförmigem Wechselstrom, sondern aus einem speziellen Generator mit rechteckförmigen Impulsen gespeist wird. Pro Impuls macht dann der Motor einen definierten Winkelschritt. |
seismische Masse: | Masse, bei der nur ihre Trägheitswirkung genutzt wird. |
Sensor: | Ein Sensor wandelt die zu messende physikalische Größe und ihre Änderungen in elektrische Größen und ihre Änderungen um und verarbeitet diese so, dass sie leicht übertragen und weiterverarbeitet werden können. Je nach Aufbau und Integrationsgrad unterscheidet man zwischen Sensoren, integrierten Sensoren und intelligenten Sensoren. Eine an der Funktion orientierte Unterscheidung ist der zwischen signalbearbeitenden und rezeptiven Sensoren. Der erstgenannte nimmt eine aktive Verarbeitung des Messsignals vor, während der letztgenannte das Signal nur passiv aufnimmt. |
Stapeltranslator: | Linearer Aktor aus aufeinandergestapelten Scheiben aus Piezokeramik für kurzhubige Stellbewegungen. |
Stick-Slip Effekt: | Nichtlinearer Vorgang in Gleitführungen bei kleinen Gleitgeschwindigkeiten im Mischreibungsgebiet. Der Vorgang ist durch zeitweises Haften und anschließendes Gleiten gekennzeichnet (Ruckgleiten). |
Synchron-/Asynchronmotor: | Synchronmotoren sind Drehfeldmaschinen, bei denen der Ständer eine oder mehrere Wechselstromwicklungen trägt, die ein im Ständer umlaufendes Feld erzeugen. Da durch die Wechselspannungsspeisung des Ständerfeldes bereits ein sich drehendes Feld vorhanden ist, kann im Gegensatz zum Gleichstrommotor der Läufer ein Magnet mit konstanter Feldrichtung sein. Bei der Asynchronmaschine ist der Ständer ähnlich wie beim Synchronmotor aufgebaut, wohingegen die Läuferwicklung nicht mit einer externen Spannungsquelle verbunden ist. Das im Ständer umlaufende Drehfeld induziert in der Läuferwicklung eine Spannung, die einen Stromfluss und damit ein weiteres Magnetfeld hervorruft, das mit dem Drehfeld im Ständer wechselwirkt. |
Tiefpass: | Übertragungsglied mit der Charakteristik eines Verzögerungsgliedes, das von der Eckfrequenz ab höhere Frequenzen entsprechend dämpft. Der Tiefpass kann zum Herausfiltern höherfrequenter Störungen aus einem Nutzsignal verwendet werden. |
Wälzkörperlager: | Rotationssymmetrische Lager mit Innen- und Außenring, welche durch Wälzkörper in Kugel-, Zylinder- oder Kegelform getrennt sind. Durch die nur punkt- oder linienförmige Berührung ist die Lagerreibung besonders gering. |
Baustruktur: | Sie berücksichtigt die räumlichen Zusammenhänge und die Anforderungen der Fertigung, der Montage etc. In ihr werden Bauräume, später Bauteile und Baugruppen mit ihren zugehörigen Verbindungen festgelegt, die das konkrete Erzeugnis darstellen. |
Corioliskraft: | Bei der Corioliskraft handelt es sich um eine Trägheitskraft in einem rotierenden Bezugssystem. Ihre Größe ist von der Rotationsgeschwindigkeit des Bezugssystems und von der Relativgeschwindigkeit der Masse im rotierenden Bezugssystem abhängig. |
Differentialbauweise: | Auflösung einer Einzelkomponente in mehrere Bestandteile durch Funktionstrennung. Gründe: Funktionssicherheit, Verfügbarkeit von Standardkomponenten, erleichterte Herstellung und Wartung. |
Funktionsstruktur: | Blockschaltbild aus Teilfunktionen, die über Stoff-, Energieund Informationsflüsse untereinander verbunden sind und die Gesamtfunktion eines Produktes oder Prozesses aufgliedern. |
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