SCALE-RT | Hil in Forschung und Lehre

 

Lösungen

 

HiL

Im Forschung und Lehre

HiL-Simulator mit SCALE-RT für Bodentests – Technische Universität Berlin

An Luftarbeitsflugzeuge werden hohe Anforderungen gestellt. Sie müssen vorgegebene Flugprofile sehr genau abfliegen, äußerst wendig sein, ein geringes Abfluggewicht haben und mit minimaler Besatzung auskommen. Nur so sind sie in der Lage die vielfältigen Aufgaben in Umwelt- und Katastrophenschutz, Fischerei-, Küsten- und Grenzüberwachung sowie Geoexploration zu bewältigen.

Für diese Aufgaben wurde entwickelt im Rahmen des nationalen Luftfahrtforschungsprogramms (LUFO IV) die TU Berlin das automatische, hochpräzise Flugsteuerungssystem LAPAZ (Luft-Arbeits-Plattform für die Allgemeine Zivilluftfahrt). Auch der unbemannte Betrieb soll möglich sein. Am Projekt ist das Institut für Luft- und Raumfahrt, Flugmechanik, Flugregelung und Aeroelastizität der Technischen Universität Berlin beteiligt.
Ein HiL-Simulator mit SCALE-RT unterstützt die Entwickler im Design-Prozess der Flugsteuerung.

Rapid Control Prototyping mit SCALE-RT für Inverses Pendel

Das inverse Pendel ist ein Lehrbeispiel für ein Regler-Prototypensystem. In einem praxiserprobten Versuchsaufbau steuert ein Cosateq Compact-HiL-System mit der Simulationsumgebung SCALE-RT über eine Verstärkerendstufe einen Linearantrieb, der mittels eines beweglichen Schlittens ein Pendel bewegt. Ausgegeben werden Geschwindigkeit und Position des Schlittens und der Stellwinkel des Pendels.

Für den Versuch wird ein Pendel auf einem Schlitten mit Linearantrieb drehbar aufgehängt (1 Freiheitsgrad, um 360° vertikal drehbar). Im Ruhezustand hängt das Pendel senkrecht nach unten. Das Pendel wird zunächst in Schwingung versetzt. Danach schwingt es sich bis zum Überschlagpunkt auf. Anschließend wird es senkrecht stehend ausbalanciert. Als Eingangsgrößen stehen für den Regler zur Verfügung: der Winkel des Pendels (erfasst durch einen Winkelgeber) und die Position des Schlittens auf der Linearachse (erfasst durch einen Positionsgeber).

Interessenten aus Forschung und Lehre erhalten auf Anfrage weitere Infos zum Versuchsaufbau.

Simulation einer Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung – Fachhochschule Düsseldorf

Eine KWKK-Anlage (Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung) kombiniert die Kraft-Wärme-Kopplung mit der Kälteerzeugung aus Wärme. Der Vorteil: Im Vergleich zur Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) werden die Primärenergieträger wesentlich effizienter genutzt. Durch die hohen Anforderungen bzgl. Präzision bei Sensorik und Aktuatorik ist der Entwicklungsaufwand der Hydraulikregelung sehr hoch. Die Lösung zur Bewältigung dieser Aufgabe war ein HiL-Prüfstand mit der Echtzeit-Simulationsumgebung SCALE-RT.

Im Rahmen des Projekts "Praxistest und Kombiregler einer KWKK-Anlage" arbeitet die Fachhochschule Düsseldorf u. a. an der markttauglichen Weiterentwicklung der KWKK-Regelung und der Hydraulik. Anhand virtueller Feldtests am HiL-Prüfstand mit SCALE-RT als Simulationsumgebung gelang die Untersuchung des Anlagenbetriebs unter verschiedenen Randbedingungen, wie z. B. Standort, Gebäudegröße, Wettergeschehen und Nutzerverhalten.

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