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Entwicklung einer modellbasierten In-the-Loop-Testumgebung für Waschautomaten / von Dipl.-Ing. Alexander Löffler. Referent: Prof. Dr.-Ing. habil. Ansgar Trächtler, Korreferent: Prof. Dr.-Ing. Jürgen Gausemeier. Paderborn, 2016
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2016_09_02_Diss_Loeffler
Einleitung
Problemstellung und Zielsetzung
Modellbasierte Entwicklung und Test von mechatronischen Systemen
Aufbau der Arbeit
Grundlagen und Stand der Technik
Modellbasierte Testmethoden
Model-in-the-Loop
Software-in-the-Loop
Processor-in-the-Loop
Rapid Control Prototyping
Hardware-in-the-Loop
Modellbildung mechatronischer Systeme
Modellbildung in der Mechatronik
Echtzeitfähige Modelle
Der Waschprozess
Aufbau eines Waschautomaten
Prozessbeschreibung
Begriffsdefinitionen
Verwandte Arbeiten zur Modellierung des Waschprozesses
Diskussion und Handlungsbedarf
Modellbildung des Waschautomaten
Modellstruktur
Systemabgrenzung
Gesamtmodell
Streckenmodell des Waschautomaten
Fluidmechanik
Wärmeübertragung
Wärme- und Stoffübertragung
Mechanik
Aktoren und Sensoren
Modellierung der Regelung und Steuerung des Waschautomaten
Zusammenfassung
Simulation und Validierung
Vorstellung des Waschprozesses
Modellvalidierung der Teilmodelle
Fluidmechanik
Wärmeübertragung
Wärme- und Stoffübertragung
Validierung des Gesamtmodells und Diskussion
Gesamtmodell
Modelleigenschaften
Analyse des Gesamtenergieverbrauchs
Zusammenfassung
HiL-Simulation für Waschautomaten
Modellbasiertes Testen in der Hausgeräteindustrie
Eingesetzte Software beim Unternehmen
Eingesetzte Hardware beim Projektpartner
HiL-Prüfstandsarchitektur
Prüfstandsanforderungen
Auswahl der HiL-Prüfstandskomponenten
Architektur der HiL-Simulation
Vergleich HiL-Simulation und Prototyptest
Zusammenfassung
Anwendung der HiL-Simulation
HiL-Funktionstests
HiL-Verfahrenstest
Ausblick
Anwendungsbeispiele für MiL-Simulationen
Modellbasierte Auslegung einer Neupositionierung des Füllstandsensors
Der intelligente Wasserzulauf
Auslegung der Rückschaltpunkte
Anwendung der Sensitivitätsanalyse
Waschwirkungsmodell
Anschmutzungsstreifen
Anschmutzarten
Abbildung der Waschwirkung
Mehrzieloptimierung
Optimierungsproblem
Optimierungsergebnisse
Zusammenfassung und Ausblick
Zusammenfassung
Ausblick
Notation
Literaturverzeichnis
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