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Ein Werkzeug für alle Domänen

Simulation: Ein Werkzeug für alle Domänen

15. Juli 2011, 11:18 Uhr | Von Thorsten Gerke

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Intuitive und flexible Modellierung

sowohl der Komponenten als auch des Gesamtsystems Rechnung zu tragen, wäre eine Betrachtung auf rein elektrischer Ebene nicht ausreichend. Deshalb bietet SaberRD eine interdisziplinäre Simulation von Elektronik, Mechanik, Thermik, Magnetismus und anderen Domänen an. Die Simulation aller Domänen erfolgt konsolidiert in einer Simulationsumgebung und mit einer Simulation Engine ohne die Notwendigkeit von Co-Simulationen. Bei der Modellierung des zu betrachtenden Systems oder der Komponente stehen dem Benutzer mehrere Möglichkeiten zur Verfügung, ein Simulationsmodell für die Test-Bench zu implementieren. Zum einen steht in SaberRD eine umfangreiche Modellbibliothek mit mehr als 40.000 physikalischen Modellen zur Verfügung, welche die genannten Domänen umfassend abdeckt und automatisch in einer Installation von SaberRD enthalten sind.

Bild 2 zeigt beispielhafte den Einsatz von SaberRD im Rahmen einer domänenübergreifenden Simulation eines Generators zum Zweck einer Bordnetzanalyse. Dabei wurde der Generator auf physikalischer Ebene unter Berücksichtung der dynamischen thermischen Verluste modelliert, als leistungselektronische Komponente in das Gesamtsystem integriert und gemeinsam mit diesem simuliert. Die Auswirkungen der elektrischen Verluste auf die Stromlieferfähigkeit des Generators und die damit verfügbare elektrische Leistung zur Verteilung im Bordnetz werden somit berücksichtigt – ein wichtiger Aspekt, wenn es darum geht, den Generator möglichst optimal für das System auszulegen, um Bauraum einzusparen und auch die Kosten für die Komponente aus Sicht des Systemintegrators gering zu halten. Bei integrierten Lösungen, also einer Motor/Generator-Struktur, kommt dieser Faktor noch deutlicher zum Tragen.

Für Modelle, die anhand von Datenblättern oder Messkurven (z.B. ein nichtlinearer Strom-Spannungs-Zusammenhang) erstellt werden sollen, bietet SaberRD eine Modellierungs-Tool-Suite an. Die Werkzeuge verwenden Optimierungsalgorithmen, um das Modellverhalten mit dem Datenblattverhalten automatisch abzugleichen. Der Benutzer benötigt keine Kenntnisse im Bereich der Programmierung oder Modellierung, um die Modelle zu erstellen. Eine weitaus flexiblere Variante, Modelle zu erstellen, ist die Verwendung von Modellierungsstandards wie z.B. VHDL-AMS oder OpenMAST. SaberRD bietet hierfür eine umfangreiche Abdeckung von Modellierungssprachen an, die gemeinsam in der integrierten Umgebung simuliert werden können.