Mechanische Systeme

Modellierung kompletter Antriebssysteme

PLECS stellt eine mechanische Domäne und eine Bauteilbibliothek bereit, die zahlreiche translatorische und rotatorische Komponenten umfasst. In der Bibliothek befinden sich nichtlineare Komponenten zur Modellierung von Kupplungen, Spiel, Anschlag, sowie Haft- und Gleitreibung. In Kombination mit Leistungselektronik und Regelungstechnik dienen die mechanischen Komponenten zur Modellierung und Simulation kompletter Antriebssysteme wie Servo-Mechanismen und Antriebsstränge für Automobilanwendungen.

Das Beispiel unten wurde entwickelt, um niederfrequente Oszillationen des Antriebsstrangs in einem Elektrofahrzeug zu untersuchen und auszugleichen.

Ideale Kupplungen und inelastische Stöße

Analog zu den idealen Schaltern stellt PLECS eine ideale mechanische Kupplung zur Verfügung, die augenblicklich schliesst oder öffnet. Im geschlossenen Zustand stellt sie eine feste Verbindung zwischen den Flanschen dar, im geöffneten Zustand überträgt sie keinerlei Kraft (oder Drehmoment).

PLECS erlaubt es, eine ideale Kupplung zwischen zwei rotierenden Massen zu platzieren und die Kupplung zu schliessen, während die Massen verschiedene Geschwindigkeiten haben. PLECS behandelt solch ein Ereignis als vollständig unelastischen Stoß und berechnet die gemeinsame Geschwindigkeit nach dem Stoß auf Basis des Drehimpuls-Erhaltungssatzes.

Dieses Verfahren wird nicht nur bei Kupplungen angewendet, sondern auch bei der Modellierung von Spiel, das meist in Verbindungselementen und Zahnradgetrieben auftritt.