Echtzeitfähige objektorientierte Modellbildung am Beispiel einer Fahrzeug-Radaufhängung

Kracht, Frédéric Etienne LSF; Dandekar, Rajat; Bruckmann, Tobias GND; Schramm, Dieter GND

Innerhalb dieses Beitrages wird eine laufzeitoptimierte, objektorientierte Modellierungsmethode angewandt, die sich durch eine hohe Modularität und Benutzerfreundlichkeit auszeichnet. Insbesondere für Simulationen, die in Echtzeit gerechnet werden müssen, bietet sich eine solche Methode an. Jedes Teilelement eines physikalischen Systems wird für sich einzeln modelliert. Hierfür werden ausschließlich die Newton-Euler-Gleichungen in Verbindung mit den Eulerwinkeln verwendet. Bewegungen werden dabei vorwärts und Kräfte rückwärts übertragen. Anschließend lässt sich aus den einzelnen Teilelementen ein Gesamtsystem nach der Topologie des realen Systems aufbauen. Neben offenen kinematischen Ketten lassen sich auch geschlossene kinematische Ketten berechnen. Anhand einer Radaufhängung wird die Recheneffizienz der Modellierungsmethode mit anderen kommerziellen Simulationsumgebungen verglichen.

Within this paper, an object-oriented modelling method is presented which is characterized by high modularity and com- putational efficiency. This method is particularly suitable for simulations, which must be calculable in real-time. Each element of a physical system is modelled individually. For this purpose, only the Newton-Euler equations are applied in conjunction with Euler angles. Movements are transferred forward while forces are transmitted backwards. Subsequently, an overall system can be constructed from the individual component elements according to the topology of the real system. In addition to open kinematic chains, closed kinematic chains can be calculated as well. Using a wheel suspension, the computational efficiency of the modelling methodology in comparison with other simulation software is demonstrated.

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Kracht, Frédéric Etienne / Dandekar, Rajat / Bruckmann, Tobias / et al: Echtzeitfähige objektorientierte Modellbildung am Beispiel einer Fahrzeug-Radaufhängung. 2017.

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