SCHWEBEFÄHRE | Portfolio

SIMULATION EINER SCHWEBEFÄHRE

Beschreibung:

Dieses Projekt befasst sich mit der Modellierung und Simulation einer Schwebefähre unter Verwendung von MATLAB Simulink. Die Bewegungsgleichungen der Schwebefähre wurden mithilfe der Lagrange-Gleichungen 2. Art abgeleitet und in einem modularen Simulink-Modell implementiert. Ziel des Projekts ist es, die Dynamik der Schwebefähre unter Berücksichtigung verschiedener physikalischer und mechanischer Parameter zu analysieren und zu simulieren.

Zusätzliche Ressourcen: Die vollständigen Dateien zu diesem Modell sind in meinem GitLab-Repository verfügbar.

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Technische Details:

Hauptmerkmale des Projekts:
1. Mathematische Modellierung:
• Die Bewegungsgleichungen wurden mit der Lagrange-Methode 2. Art aufgestellt, um die Dynamik der Schwebefähre präzise zu beschreiben.
• Berücksichtigung von Kräften wie Reibung, Windlasten und angetriebenen Kräften.

2. Simulink-Umsetzung: Das Modell wurde in Simulink in separate Module unterteilt
• Mechanisches System: Darstellung der Bewegungen und Kräfte.
• Regelsystem: PID-Regler für die Kontrolle der Strecke und des Winkels.
• Antriebssystem: Simulation der Kraftübertragung und Dynamik des Motors.
• Störgrößen: Berücksichtigung von Windlasten und anderen externen Einflüssen.

3. Visuelle Darstellung:
• Blockdiagramme in Simulink zeigen die modulare Struktur des Modells.
• Ergebnisse werden in Diagrammen wie Positionskurven, Winkeländerungen und Geschwindigkeitsprofilen dargestellt.

4. Steuerungssystem:
• Implementierung von zwei PID-Reglern zur Regelung der Position und Stabilität der Schwebefähre.
• Der Regler gewährleistet präzise Bewegungskontrolle und Reaktion auf Störgrößen.

5. Externe Einflüsse:
• Simulation von Störungen wie Windkraft und Neigungsänderungen.
• Implementierung von Sensoren (z. B. LIDAR) zur Überwachung und Korrektur von Bewegungsabweichungen.

Projektziele:
• Analyse der Stabilität und Dynamik der Schwebefähre.
• Optimierung des Steuerungssystems zur Minimierung von Abweichungen.
• Untersuchung des Einflusses von Störgrößen auf das Systemverhalten.

Ergebnisse:
• Die Simulation liefert Diagramme, die die Bewegung der Schwebefähre in Bezug auf Position, Winkel und Geschwindigkeit veranschaulichen.
• Die Implementierung des PID-Reglers zeigt effektive Kontrolle und Reaktion auf externe Störungen.

Projektstatus:
• Das Projekt ist vollständig modelliert, jedoch in kontinuierlicher Optimierung. Neue Simulationen und Verbesserungen am Steuerungssystem werden regelmäßig hinzugefügt.

Anwendungsmöglichkeiten:
• Entwicklung von Schwebesystemen für den Transportsektor.
• Lehre und Forschung im Bereich der Systemdynamik und Regelungstechnik.
• Prototyping und Testen von Antriebssystemen.