Verhaltensmodellierung in der Kraftfahrzeugtechnik mittels datenbasierter Methoden

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• Publisher: Cuvillier Verlag
• Year: 2009
• eBook ISBN:
  9783736928725
• Print ISBN:
  9783867278720
• Edition: 1

Die vorliegende Arbeit untersucht die Eignung datenbasierter Modellierungsmethoden in Anwendungauf die Verhaltensmodellierung in der Automobilelektronik. Für die Untersuchungwerden zwei Anwendungsgebiete vorgestellt. Einerseits wird die automatisierte Generierungfunktionaler Verhaltensmodelle für Mixed-Signal Systeme analysiert, andererseits die Anwendungdatenbasierter Modelle für die Signalanalytik integrierter Sensorsysteme evaluiert.Die Untersuchungen zur automatisierten Erstellung von funktionalen Verhaltensmodellen basierenauf einer Nutzwertanalyse, die gängige Verfahren der Verhaltensmodellierung vorstelltund qualitativ diskutiert. In diesem Zusammenhang werden Bewertungskriterien abgeleitet, die im Verlauf der Arbeit zur Beurteilung der entwickelten Methodik eingesetzt werden. Dasentwickelte Verfahren ermöglicht eine automatische Erstellung von funktionalen Verhaltensmodellenfür Systeme, die in einer simulierbaren Implementierung vorliegen. Durch eine systemtheoretischeBetrachtung der Signalverläufe können Komponenten aus unterschiedlichenphysikalischen Domänen berücksichtigt werden. Zur Abbildung nichtlinearer Zusammenhängewird auf Support-Vektor-Maschinen zurückgegriffen, die für die Repräsentation dynamischerInformationen um eine Funktionsbibliothek erweitert werden. Grundlegend für die erfolgreicheUmsetzung des gesamten Prozesses ist das Vorhandensein einer transienten Datenbasis, dieaus Simulationen der Originalsysteme gewonnen werden. Für die Erstellung dieser Daten wirdein Konzept vorgeschlagen, das Methoden des experimentellen Designs und des aktiven Lernensvereint. Um eine breite Anwendung der generierten Modelle in diversen Simulatoren zuermöglichen, wird ein C-basiertes Schnittstellenkonzept vorgestellt, das die Einbindung einesgenerierten Modells in die Simulatoren AdvanceMS, Saber und Simulink automatisiert. AlsEvaluationsbeispiele dienen eine Ladungspumpe, eine Einspritzdüse und ein Drucksensormodell.Das zweite Anwendungsfeld thematisiert die Realisierung einer softwarebasierten Signalanalytikfür einen integrierten Gassensor. Mittels experimenteller Daten werden für die Signalanalytikautomatisiert datenbasierte Modelle erstellt, womit der Aufwand einer traditionellenSoftware-Implementierung reduziert werden kann. Damit sich die untersuchte Methodik für dieVerwendung in kostengünstigen Produkten qualifiziert, müssen die Speicheranforderungen desdatenbasierten Modells an die Randbedingungen eines Mikrocontrollers angepasst werden. Fürdiese Anforderungen wird ein neues Lernverfahren für diskretisierte Support-Vektor-Maschinenvorgestellt, das ohne merkliche Einbußen in der Genauigkeit eine Reduktion des Speicherbedarfsermöglicht.

Table of contents

• Symbole und Abkürzungen
• Kurzfassung
• Einleitung
• Stand der Technik
• Datenbasierte Modellierungsmethoden
• Automatisierte Erstellung von Verhaltensmodellen
• Einsatz der datenbasierten Methode in industriellen Anwendungen
• Zusammenfassung und Ausblick
• InSiMS - Integrated Co-Simulation of Mixed-Signal Systems
• Literaturverzeichnis