Mechatronische Produktentwicklung im Kontext der Mikromobilität Modellbildung, Regelung, Simulation

Die mechatronische Produktentwicklung ist ein Ansatz der interdisziplinären Entwicklung von Produkten. Dieser zentralisiert die Funktionen des Endprodukts und bricht dabei disziplinabhängige Grenzen auf. Darüber hinaus optimiert der Ansatz den Ressourcenbedarf, indem vor der Fertigung der ersten Komponente umfängliche virtuelle Untersuchungen durchgeführt werden. Im Rahmen des Buches „Mechatronische Produktentwicklung am Beispiel einer permanentmagnetisch erregten Synchronmaschine (PMSM)“ wird den Lesern der Entwicklungszyklus der mechatronischen Produktentwicklung von der Anforderung bis zum fertigen Prototypen nähergebracht. Hierbei werden die Leser durch eine praxisnahe Ausrichtung des Buches in die Lage versetzt, im Anschluss mechatronische Produkte gesamtheitlich zu sehen und zielorientierte Lösungsansätze zu finden. Darüber hinaus wird die Kompetenz im Hinblick auf Entwurfsverfahren mechatronischer Produkte erweitert und der Sinn für gesamtheitliches Systemverhalten geschärft.

1 Einleitung ................................................................................................................................ 1 2 Zielsetzung .............................................................................................................................. 3 3 Überblick und Herangehensweise .......................................................................................... 5 4 Grundlagen ............................................................................................................................ 5 Entwicklung einer Motorregelung für Permanentmagnetisch erregte Synchronmaschinen (PMS) ...................................................................................................................................... 43 6 Entwicklung eines Batteriemodells .................................................................................... 147 7 Entwicklung eines Fahrermodells ...................................................................................... 168 8 Entwicklung einer Fahrdynamikregelung für einspurige Fahrzeuge ................................ 185 9 Entwicklung eines Simulationsmodells für zweispurige Fahrzeuge ................................. 196 10 Entwicklung eines Simulationsmodells dreispuriger Fahrzeuge .................................... 257 11 Messdatenerfassung motorspezifischer Parameter ....................................................... 266 12 Messdatenerfassung fahrdynamischer Parameter ......................................................... 271 13 Zusammenfassung und Ausblick .................................................................................... 290 Abbildungsverzeichnis .......................................................................................................... 293 Tabellenverzeichnis ............................................................................................................... 305 Abkürzungen und Nomenklatur ........................................................................................... 306 Literaturverzeichnis ............................................................................................................... 307 Anhang ................................................................................................................................... 308

Margot Ruschitzka studierte und promovierte an der RWTH in Aachen. Ihre Lehr- und Forschungstätigkeit im Bereich Mechatronik und Virtueller Produktentwicklung übt sie als Leiterin des CAD CAM Center Cologne in der Fakultät Fahrzeugsysteme und Produktion an der TH Köln aus.