Simulationen mit MATLAB Simulink bieten die Möglichkeit, das Verhalten komplexer Systeme besser zu verstehen und Vorhersagen darüber zu treffen, wie sie sich unter unterschiedlichen Bedingungen verhalten. In dieser Arbeit wurde Simulink genutzt, um Regelungsprobleme anhand eines Positionsreglers zu untersuchen. Dabei wird ein Ball in einer Plexiglasröhre mithilfe eines Gebläses, das von einem DC-Motor angetrieben wird, stabilisiert. Das Hauptziel des Versuchs war es, die Position des Balls auf einer vordefinierten Höhe konstant zu halten und die Regelungsstrategien entsprechend zu optimieren.
Zu Beginn wurden die regelungstechnischen Grundlagen festgelegt und in das Simulink-Modell integriert. Eine vorgegebene .mdl-Datei aus dem Simulink-Sammelheft von Prof. Helmut Scherf diente als Ausgangspunkt der Untersuchung. Zunächst wurde das offene System ohne Rückkopplung simuliert, um das grundlegende Verhalten zu verstehen. Anschließend wurde das geschlossene System betrachtet, bei dem Rückkopplungsmechanismen zur Stabilisierung der Ballposition eingesetzt wurden. Der Schwerpunkt lag hierbei auf der Anpassung und Optimierung der Modellparameter, um ihren Einfluss auf das Systemverhalten zu analysieren und die resultierenden Simulationsergebnisse entsprechend zu interpretieren.
Im letzten Teil der Arbeit wurde der Versuchsaufbau auf ein Indoor-Skydiving-Szenario übertragen, in dem eine Person in einem vertikalen Windkanal schwebt. Um die Modellierung auf dieses Szenario anzupassen, wurden die relevanten Parameter des Systems entsprechend modifiziert. Die hier getroffenen Vereinfachungen zeigen, dass das Simulink-Modell für eine erste Annäherung an komplexe reale Anwendungen geeignet ist, allerdings sind noch weitere Verfeinerungen notwendig, um eine höhere Genauigkeit zu erreichen und die Realitätsnähe zu verbessern.
Zusammenfassend verdeutlicht die Arbeit, dass Simulink ein leistungsfähiges Werkzeug ist, um die Regelungstechnik komplexer Systeme zu erforschen. Die Untersuchung könnte in zukünftigen Arbeiten noch weiter vertieft werden, um das Modell an die tatsächlichen Bedingungen anzupassen und die gewonnenen Erkenntnisse in reale Versuchsaufbauten zu übertragen.
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- Anonym (Auteur), 2024, Technische Systeme Matlab. Simulation elektrischer und regelungstechnischer Systeme mit Hilfe von Matlab, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1618658
