Regelungstechnik für fortschrittliche Modellierung, Simulation und Steuerungssysteme

Ein Regler, der in der Simulation funktioniert, kann sich im realen System anders verhalten – und die Ursache liegt nur selten im Regelalgorithmus selbst. Abtastung, Verzögerungen, Sensorrauschen und -auflösung, Stellgrößenbegrenzungen sowie nicht modellierte Dynamiken werden zu einem Teil des Regelkreises. Wir verfeinern das Modell um die relevanten Effekte und testen den Algorithmus unter Echtzeitbedingungen, einschließlich Hardware-in-the-Loop, bevor die physische Integration erfolgt.

Modellverfeinerung ⋅ Hardware-in-the-Loop ⋅ Echtzeittests

Ein vereinfachtes oder fehlerhaftes Modell kann Simulationsergebnisse liefern, die überzeugend wirken, aber nicht mit dem realen System übereinstimmen – und Designentscheidungen, die darauf basieren, können scheitern, sobald die Hardware aufgebaut wird. Wir modellieren die physikalischen Komponenten, die das Systemverhalten tatsächlich bestimmen: Mechanik, elektrische Schaltungen, Motoren, Leistungselektronik, Sensoren und deren Wechselwirkungen.

Systemmodellierung ⋅ Modellvalidierung ⋅ Multidomänen-Simulation

Die Änderung eines einzelnen Parameters beeinflusst gleichzeitig mehrere Aspekte des Systemverhaltens, wodurch die Abstimmung auf der realen Hardware schnell zu einer langen Reihe von Anpassungen wird. Die Simulation verlagert diesen Prozess in das Modell, sodass Parameter geändert und Ergebnisse verglichen werden können, bevor Anpassungen am physischen System vorgenommen werden.

Parametersstudien ⋅ Reglerabstimmung ⋅ Vergleich des Systemverhaltens

Wie ein System auf Änderungen der Last, des Eingangssignals oder der Betriebsbedingungen reagiert, lässt sich im Vorfeld oft nur schwer abschätzen. Jedes mögliche Szenario auf der realen Hardware zu testen, ist zeitaufwendig und kann mit Risiken verbunden sein. Mit einem Modell lassen sich solche Fälle bereits vor den Tests an der Hardware untersuchen – zu einem Zeitpunkt, an dem Änderungen noch schnell und kostengünstig umgesetzt werden können.

Szenariosimulation ⋅ Betriebsbedingungen ⋅ Sensitivitätsanalyse

Ein Resonanzpeak oder eine Nyquist-Kurve in der Nähe eines kritischen Punktes zeigt, dass ein Problem vorliegt – aber nicht, warum es auftritt oder welche Änderung erforderlich ist. Wir kombinieren die Frequenzganganalyse mit einem Systemmodell, um jedes charakteristische Merkmal im Diagramm auf eine konkrete Dynamik zurückzuführen und daraus gezielte Designentscheidungen abzuleiten.

Bode-Analyse ⋅ Nyquist-Analyse ⋅ Stabilitätsbewertung

Ein Team verfügt möglicherweise über das nötige Know-how, um ein System zu betreiben, aber nicht über die Zeit oder die spezialisierten Ressourcen für Modellierung, Simulation, Analyse und Tests zusätzlich zum laufenden Projekt. Wir übernehmen diese Aufgaben und liefern Ergebnisse, die das Team direkt weiterverwenden kann.

Modellerstellung ⋅ Stabilitätsanalyse ⋅ Echtzeittests