Grabow | Verallgemeinerte Netzwerke in der Mechatronik | E-Book | sack.de
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E-Book, Deutsch, 300 Seiten, Format (B × H): 170 mm x 240 mm

Grabow Verallgemeinerte Netzwerke in der Mechatronik


1. Auflage 2013
ISBN: 978-3-486-71982-6
Verlag: De Gruyter
Format: PDF
 Kopierschutz: Adobe DRM (»Systemvoraussetzungen)

E-Book, Deutsch, 300 Seiten, Format (B × H): 170 mm x 240 mm

ISBN: 978-3-486-71982-6
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Ein derzeitiger Trend in den Ingenieurwissenschaften geht zu einer immer stärkeren Spezialisierung. Aufgabe eines Hochschulstudiums ist es jedoch, Grundlagen zu schaffen, die in möglichst vielen Teildisziplinen angewendet werden können. Diesem Grundsatz trägt der Aufbau dieses Buches Rechnung. Ausgehend vom Selbstverständnis der Mechatronik - der Verkoppelung unterschiedlicher physikalischer Teilsysteme - wird eine Theorie der Mechatronik auf Basis des Energieflusses entwickelt. Darauf aufbauend erfolgen die Darstellung der Modellbildung in den unterschiedlichen physikalischen Teilgebieten wie der Mechanik, Elektrotechnik, Pneumatik, Hydraulik und Thermodynamik sowie deren gegenseitige Verkopplung. In einem abschließenden Kapitel werden netzwerktheoretische Methoden zur vereinheitlichten Simulation verschiedenster mechatronischer Systeme vorgestellt.

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Autoren/Hrsg.

Grabow, Jörg

Fachgebiete

Weitere Infos & Material

1;1 Einführung und Grundbegriffe;11
1.1;1.1 Begriff des mechatronischen Systems;11
1.2;1.2 Bedeutung der Energie;12
1.3;1.3 Fundamentalgrößen;15
1.4;1.4 Konstitutive Gesetze;19
1.5;1.5 Energieumformungen;21
1.5.1;1.5.1 Umformungen mit linearen Ersatzelementen;22
1.5.2;1.5.2 Umformungen mit nichtlinearen Ersatzelementen;25
2;2 Mechatronische Bauelemente;31
2.1;2.1 Mechatronische Grundelemente;31
2.1.1;2.1.1 Flussleiter und Knoten;32
3;2.1.2 2n-Pole;33
3.1;2.1.3 Lineare Zweipole;34
3.2;2.1.4 Fluss- und Potentialquellen;35
3.3;2.2 Speicherelemente;38
3.3.1;2.2.1 Ideale Kapazitäten (P-Speicher);38
3.3.2;2.2.2 Reale Kapazitäten (P-Speicher mit Verlusten);39
4;3 Physikalische Teilsysteme;47
4.1;3.1 Mechanische Systeme;47
4.1.1;3.1.1 Der Impuls als Primärgröße;48
4.1.2;3.1.2 Die Masse als Primärgröße (schwere Masse);68
4.1.3;3.1.3 Der Drehimpuls als Primärgröße;84
4.1.4;3.1.4 Mechatronische Wandler in der Mechanik;96
4.2;3.2 Fluidmechanische Systeme;103
4.2.1;3.2.1 Hydraulik;103
4.2.2;3.2.2 Pneumatik;123
4.3;3.3 Thermische Systeme;131
4.4;3.4 Elektromagnetische Systeme;143
4.5;3.5 Energieschema für feldartige Größen;159
5;4 Gekoppelte mechatronische Systeme;163
5.1;4.1 Grundlagen mechatronischer Wandler;163
5.2;4.2 Mechatronische Wandler – Elementarwandler;165
5.3;4.3 Mechatronische Zweitore;166
5.3.1;4.3.1 Zweitore;166
5.3.2;4.3.2 Zweitore in Matrixform;167
5.4;4.4 Eigenschaften mechatronischer Zweitore;169
5.4.1;4.4.1 Reziprozität;169
5.4.2;4.4.2 Umrechnungen mechatronischer Zweitore (Matrixformen);173
5.4.3;4.4.3 Übertragungseigenschaften eines Transformators A(T);177
5.4.4;4.4.4 Übertragungseigenschaften eines Gyrators A(G);181
5.4.5;4.4.5 Übertragungseigenschaften aktiver Bauelemente;185
5.4.6;4.4.6 Isomorphe Netzwerke – Größenwertbeziehungen;186
5.4.7;4.4.7 Kombinationen von Zweitoren;190
5.4.8;4.4.8 Ersatzschaltungen mechatronischer Wandler;197
5.4.9;4.4.9 Der optimale Wirkungsgrad mechatronischer Wandler;200
6;5 Wandlerprinzipien;207
6.1;5.1 Elektromechanische Wandler;209
6.1.1;5.1.1 Elektrodynamische Wandler;210
6.1.2;5.1.2 Elektromagnetische Wandler;217
6.2;5.2 Elektrische Wandler;224
6.2.1;5.2.1 Piezoelektrische Wandler;224
6.2.2;5.2.2 Elektrostatische Wandler;230
6.3;5.3 Fluidmechanische Wandler;233
7;Radialturbine;234
7.1;5.4 Impulswandler;236
7.2;5.5 Elektrothermische Wandler;238
7.3;5.6 Reziprozitätsformen;242
7.3.1;5.6.1 Der thermoelektrischer Wandler in Reziprozitätsform;245
7.3.2;5.6.2 Der piezoelektrische Wandler in Reziprozitätsform;245
7.3.3;5.6.3 Der Gleichstrommotor in Reziprozitätsform;246
7.3.4;5.6.4 Allgemeine mechatronische Wandler in Reziprozitätsform;247
8;Literaturverzeichnis;249
9;A Legendre Transformation;251
10;B Zweitormatrizen;255
10.1;B.1 Umrechnungen von Zweitormatrizen;255
10.2;B.2 Belevitchformen;256
10.3;B.3 Übertragungseigenschaften eines idealen Transformators;257
10.4;B.4 Übertragungseigenschaften eines idealen Gyrators;258
11;C Elementarzweitore;259
11.1;C.1 Schaltungen und Tormatrizen;259
12;Sachverzeichnis;263

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