Entwurf hydraulischer Maschinen - Modellbildung, Stabilitätsanalyse und Simulation hydrostatischer Antriebe und Steuerungen

Dieses Buch behandelt die Anwendung der modernen Systemtheorie und den Einsatz von Digitalrechnern bei der Entwicklung hydrostatischer Antriebe und Steuerungen. Ausgangspunkt ist die Modellbildung, d. h. die Beschreibung des Antriebs durch Gleichungen. Diese werden bei der Stabilitätsanalyse untersucht, um ein stabiles, schwingungsfreies Arbeiten des Systems zu erreichen. Anschließend erfolgt die Simualtion des Betriebsverhaltens mit Hilfe eines Digitalrechners, um anhand von errechneten Zeitsignalen bereits vor dem Bau eines Prototypen die Konstruktion optimieren zu können. Zahlreiche Beispiele, denen industrielle Aufgabenstellungen zugrunde liegen, veranschaulichen die im Buch erläuterte Theorie.

1 Einführende Übersicht.- 2 Modellbildung mit Hilfe physikalischer Gesetze.- 2.1 Eigenschaften des inkompressiblen, masselosen Fluids.- 2.2 Einfluß der Kompressibilität des Hydrauliköls.- 2.3 Eigenschaften des massebehafteten Öls.- 2.4 Modellieren von Leitungen.- 3 Modellbildung durch Beschreibung des Eingangs-/Ausgangsverhaltens.- 3.1 Stationäre Zusammenhänge.- 3.2 Bilineare Systemmodelle.- 4 Eigenschaften linearer Modelle.- 4.1 Definition linearer Systeme.- 4.2 Linearisierung nichtlinearer Systeme.- 4.3 Beschreibung im Zeitbereich.- 4.4 Beschreibung im Frequenzbereich.- 4.5 Darstellung im Zustandsraum.- 5 Aufstellen von Gesamtmodellen.- 5.1 Verbinden von Teilmodellen.- 5.2 Hydraulische Widerstandsketten.- 5.3 Modellieren von Unstetigkeiten.- 5.4 Erforderliche Modellgüte.- 6 Stabilitätsanalyse.- 6.1 Stabilität linearer, zeitinvarianter Systeme.- 6.2 Stabilitätsanalyse mit Hilfe der Beschreibungsfunktion.- 6.3 Stabilitätsanalyse reibungsbehafteter Systeme.- 7 Digitale Simulation.- 7.1Grundzüge von Simulationssprachen.- 7.2 Behandlung von Unstetigkeiten.- 7.3 Beispiel eines CSSL-Programms.- 7.4 Dymola, eine moderne Simulationssprache.- 8 Numerische Integration.- 8.1 Integrationsverfahren.- 8.2 Rechentechnische Behandlung von Ereignissen.- 8.3 Wahl des Integrationsverfahrens.- 9 Beispiele.- 9.1 Modellbildung und Simulation eines Druckregelventils.- 9.2 Simulation eines hydrostatischen Getriebes.- 9.3 Analyse eines Bremssystems.- Literatur.