Simulation & Modellierung

für komplexe Projekte
Ingenieur mit Bauhelm analysiert eingehend eine komplexe, industrielle Umgebung

Zusammenhänge verstehen und optimale Lösungen finden

Bei der Entwicklung und Optimierung technischer Systeme ist ein tiefgehendes Verständnis der grundlegenden Zusammenhänge die Voraussetzung für optimale Lösungen. Hierbei unterstützen wir unsere Kunden durch eingehende Analyse, analytische Modellierung und rechnergestützte Simulation. Wir bearbeiten dabei Projekte in den verschiedensten Bereichen und können auf langjährige Erfahrung in Modellierung und Simulation zurückgreifen.

Daten analysieren und dynamische Phänomene ermitteln

Ingenieurin vom TCCT analysiert am Laptop ein Diagramm mit Simulation von Messdaten

  • Messdatenauswertung im Zeitbereich, Frequenzbereich und statistisch

  • Aufstellen von Gleichungssystemen physikalischer Phänomene

  • Erstellung von Prinzipmodellen

Beispiele: Fahrzeug-Fahrweginteraktion, Seegangsverhalten, industrieübergreifende Kopplung von Anlagen, uvm.

Modellbildung und Simulation

Ingenieure diskutieren ein im Hintergrund dargestelltes komplexes Simulationsmodell

  • Erstellung detaillierter Simulationsmodelle von mechanischen, elektrischen, magnetischen, thermodynamischen Teilsystemen

  • Kopplung von Teilsystemen zu Verbundmodellen – klassisch oder mittels Co-Simulation

  • Analyse von Bewegungsverhalten und dynamischen Zustandsverläufen

  • Prognose der erwarteten Dynamik

Beispiele: Ermittlung des Fahrkomforts oder Energieverbrauchs, Einhaltung von Stellgrenzen, Schwingungsanalysen, etc.

Regelalgorithmen entwickeln und dimensionieren

Finger startet auf Tablet eine bunte Simulation eines Regelalgorithmus, inklusive Kennzahlen

  • Konzeption hierarchischer Steuerungs- und Regelungskonzepte

  • Analyse von linearen und nichtlinearen Reglern

  • Entwicklung von Model Predictive Control

Beispiele: Magnetische Trag-/Führfunktion des Transrapid, Regelung eines Anlagenverbundes, Linearmotorregelung, uvm.

Rapid Control Prototyping

Ingenieur schraubt an kleinen, elektronischen Hardware-Komponenten im Labor

  • Autocoding der entwickelten Regelalgorithmen und/oder der Simulationsmodelle

  • Aufbau von Schnittstellen in Hardware

  • Spezifikation der Serienhardware

Beispiele: Hardware-in-the-Loop Betrieb von einzelnen Komponenten in unserem Labor oder Testbetrieb der entwickelten Regelalgorithmen an Bord eines Schiffes

Prüfung und Validierung

PC-Bildschirm zeigt Messdaten als Diagramme, davor ein Handy mit Video einer Testfahrt

  • Spezifikation und Durchführung von Messkampagnen

  • Auswertung der Messdaten im Vergleich mit Simulationsdaten

  • Validierung der Simulationsmodelle und Regler

Beispiele: Magnetschwebebahn Transrapid auf der Versuchsanlage im Emsland, Seeerprobung, Versuchsfahrten von Kraftfahrzeugen, etc.

Beispielprojekt: Regelung eines dynamischen Anlagenbetriebs

Beispielprojekt: Regelung eines dynamischen Anlagenbetriebs

Carbon2Chem Technikum in Duisburg
Wo das Zusammenspiel funktionieren muss: Im Carbon2Chem® Technikum wird die technische Umsetzung des Konzepts unter realen Bedingungen auf einer Fläche von 3.700 Quadratmetern getestet

Carbon2Chem® als Baustein für den Klimaschutz

Das von thyssenkrupp initiierte Großprojekt Carbon2Chem® macht bei der Stahlerzeugung entstehendes CO2 nutzbar, anstatt es in die Atmosphäre entweichen zu lassen (Carbon Capture and Utilization). Hierfür werden die schwankenden Gasmengen aus der Stahlherstellung unter Einsatz von Wind- und Solarenergie verarbeitet, um das enthaltene CO2 in wertvolle chemische Rohstoffe umzuwandeln. Somit entfällt zugleich die Förderung der entsprechenden Menge Erdöl, um die benötigten Stoffe zu produzieren.

Mehr zum Projekt

Der komplexe Anlagenverbund benötigt eine effiziente Regelung

An Carbon2Chem® beteiligen sich Partner aus der Chemie- und der Energiewirtschaft sowie der Stahlindustrie. Diese Zusammenarbeit diverser Schlüsselindustrien birgt verschiedene Herausforderungen. Unter anderem muss der Gesamtverbund aller Anlagen vorausschauend geregelt werden, um höchste Effizienz zu erzielen. Gefördert vom BMBF werden daher im Projekt Carbon2Chem® u.a. intelligente Regelverfahren erforscht, um die Anlagen nach ökologischen und ökonomischen Kriterien bestmöglich auszulasten.

Interaktive Illustration einer modernen Verbundanlagenregelung

TechCenter Control Technology regelt – im wahrsten Sinne des Wortes

Für die oben beschriebene Aufgabe hat das TechCenter Control Technology Verbundregelungen unter Einsatz von Model Predictive Control entwickelt und analysiert. Unter folgendem Link findet sich eine interaktive Illustration der Regelaufgabe und der Effekte verschiedener Regelverfahren. Probier Dich doch einmal selbst an der Regelung!

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Für mehr Informationen zum Projekt selbst stellen wir gern die offizielle Broschüre zur Förderphase 2 zum Download bereit. Hier klicken zum Download

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Wir freuen uns, von Ihnen zu hören!

Ansprechpartner:
Dr. Qinghua Zheng
Leiter Simulation & Modellierung

Moosacher Str. 58

80809 München

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