Warum Simulation

  • Systeme sollten berechnet werden, bevor sie realisiert werden.
  • Reale Systeme sind zu komplex, um sie ‚per Hand‘ vollständig zu berechnen.
  • Zur Simulation werden Systeme in überschaubare Teile zerlegt.
  • Das Gesamt-System kann das Simulations-Programm berechnen.
  • Simulationen können schnell geändert werden, bis sie sich von der Realität kaum noch unterscheiden

Was ist eine Struktur

  • Strukturen zeigen sämtliche Funktionen eines Systems als Verknüpfung aller Ursachen und Wirkungen in graphischer Form.
  • Alle am System beteiligten physikalischen Größen – ob sie gemessen werden können oder nicht – werden durch Signal-Leitungen dargestellt.
  • Dass das System vollständig beschrieben ist, erkennt man daran, dass es intern keine offenen ‚Leitungen‘ mehr gibt. Das System wird von Messgrößen angesteuert (Eingangsgrößen). Die Struktur berechnet daraus sämtliche interessierenden Informationen als Ausgangsgrößen.

Was sind Vorteile von Strukturen

  • Strukturen bleiben auch bei komplexen Systemen, die in Blöcke (Funktions-Einheiten) zerlegt werden, immer übersichtlich. Simulationen sind so anschaulich wie die Praxis selbst. Allerdings sagt Ihnen die Praxis nur, ob etwas funktioniert oder nicht. Die Simulation hat darüber hinaus den Vorteil, dass sie auch zeigt, wie und warum etwas funktioniert.
  • Strukturen können von beliebigen Simulations-Programmen berechnet werden. Durch Variation der Parameter – die als Daten zum Bau eines Systems gebraucht werden – wird das System optimiert. Das spart Entwicklungskosten und Zeit.
  • Dadurch erhalten Sie in kürzester Zeit alle Informationen zum statischen und dynamischen Verhalten eines Systems im Zeit- und im Frequenz-Bereich: Informationen, die durch den praktischen Aufbau – wenn überhaupt – nur mit großem Aufwand und Kosten zu erhalten wären.

Wenn man die Funktionen eines Systems analytisch kennt, kann man sie z.B. durch Excel berechnen lassen. In dieser Hinsicht ist SimApp nur gleichwertig. Der besondere Vorteil eines Simulations-Programms wie SimApp ist jedoch, dass es das Verhalten auch komplexester Systeme übersichtlich und im Zeit- oder Frequenzbereich darstellen kann - und das kann Ex­cel nicht. Die besondere Stärke von SimApp besteht darin, die Realität in allen Details mit einfachen Mitteln abzubilden. Davon handelt dieses Buch.

Ist Simulation schwierig?

  • Mit dieser ‚Strukturbildung und Simulation technischer Systeme‘ nicht, denn es werden nur elementare Gesetze verwendet. Man muss sich nur an das UVW- Prinzip gewöhnen:

    "Ursache – Verarbeitung - Wirkung"

    Höhere Mathematik in klassischer Form ist dazu nicht erforderlich.
  • Häufig benötigt werden die Begriffe Integration und Verzögerung. Was das ist, wird anschaulich erklärt. Die Berechnung von Integralen übernimmt der PC, dem die Struktur sagt, was er integrieren soll.
  • Klassische Ableitungen allgemeiner Zusammenhänge können direkt aus Strukturen abgelesen werden. Wie das gemacht wird, wird erklärt. Dadurch werden die Zusammenhänge zwischen den Signalen und den Bauelementen, die zu dimensionieren sind, erkannt.

    Simulationen sind wie die Realität immer konkret!

Die durch sie ermittelten, optimalen Parameter der System-Komponenten sind die Vorgaben zur späteren Realisierung. Die hier behandelten Themen sollen Sie anhand vieler Beispiele in die spezielle Denkweise der Strukturbildung und Simulation einführen.

Was sind die Simulations-Voraussetzungen?

Die Grundlagen zu den Simulation werden, soweit es zum Verständnis der Strukturen erfor­derlich ist, zu allen behandelten Themen in Kürze vorangestellt. Wer Spaß an Simulationen hat und sich gründlicher in diese Themen einarbeiten möchte, dem empfiehlt der Autor sein Buch, das auf dieser Webseite vorgestellt wird.
Darin werden die Grundlagen der Simulation systematisch vermittelt und in 14 Kapiteln in Beispielen aus allen Bereichen der Technik angewendet.

Wie simulieren?

Die hier angegebenen Strukturen lassen sich mit vielen auf dem Markt befindlichen Pro­grammen simulieren. Der Autor hat sich für SimApp aus der Schweiz entschieden, denn es bietet wichtige Vorteile:

  • SimApp ist leicht zu erlernen und trotzdem äußerst leistungsfähig.
  • SimApp verwendet die in der Regelungstechnik üblichen Symbole.
  • SimApp ist gut dokumentiert und preiswert.

Weitere Informationen zu SimApp finden Sie unter www.SimApp.com

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