Ein Experimentierbarer Digitaler Zwilling (EDZ) ist eine virtuelle digitale 1-zu-1-Repräsentation (Semantik, Struktur, Verhalten, Interaktion) seines Realen Zwillings (RZ) durch ein experimentierbares Modell. Mit EDZ wird es möglich, reale Module 1-zu-1 in virtuelle Module in der virtuellen Welt abzubilden und dort wie in der Realität zusammenzuführen. Grundlage der Zusammenführung sind die Schnittstellen der EDZ, die üblicherweise realen Schnittstellen (z.B. mechanisch, elektrisch, datentechnisch) entsprechen.
Hydraulische Systeme leisten die Kraftübertragung und Steuerung von Kräften, die mittels Flüssigkeiten übertragen oder transformiert werden. Die Kräfte entstehen, indem Druck auf besonders geeignete Flüssigkeiten, die Hydrauliköle, innerhalb eines hydraulischen Systems ausgeübt wird. Durch die Variation von Querschnitten oder durch die Kombination von Motor-, Pumpen- und Getriebeprinzipien sind die erzielbaren Kräfte in weiten Bereichen skalierbar. Wegen der hohen nutzbaren Energiedichte ermöglichen es Hydrauliksysteme, auch große Lasten mit kompakten Komponenten auf kleinem Raum zu bewegen.
Das Ziel dieser Arbeit ist es, ein EDZ eines hydraulischen Systems zu erstellen. Die Modellierungsmethoden für hydraulische Systeme werden in der Literatur recherchiert und verglichen. Nach Auswahl der geeigneten Modellierungsmethode wird das hydraulische System in einer 3D-Simulationsumgebung unter Verwendung der Programmiersprache C++ modelliert. Die Bewegung des hydraulischen Systems wird dann durch geeignete Regelungs- und Steuerungsmethoden realisiert. Schließlich wird das hydraulische Systemmodell im EDZ eines Hydraulikkrans praktisch angewendet. Die Ergebnisse werden mit denen anderer Simulationssoftware-Ansätze (z. B. Modelica) verglichen und bewertet.
Stichworte: Simulation, Regelungstechnik, Experimentierbare Digitale Zwillinge
Betreuer: Shao
