Informationstechnik | Physik

Komplexe Systeme unter der Lupe

Ein Simulationswerkzeug muss zwei Anforderungen erfüllen: Es soll die Wirklichkeit so genau wie möglich abbilden und gleichzeitig wenig Rechenzeit in Anspruch nehmen. Die Simulation von komplexen technischen Systemen, wie Flugzeugen oder Brennstoffzellen, stellt dabei besonders hohe Anforderungen an das Werkzeug. Die unterschiedlichen Zustände eines dynamischen Systems müssen in der Simulation verschieden dargestellt werden. Beim Start und bei der Lan-dung eines Flugzeugs beispielsweise sind detaillierte Modelle notwendig. Bei der Simulation des Langstreckenfluges kann häufig auf weniger genaue aber auch weniger rechenintensive Modelle umgeschaltet werden.

Unter der Leitung von Fraunhofer FIRST entwickelten sechs Fraunhofer-Institute (FIRST, IIS/EAS, ISE, IBP, IWU und IPK) im Projekt GENSIM das Simulationswerkzeug MOSILAB sowie Anwendungsbibliotheken. MOSILAB ist so flexibel, dass während der Simulation abhängig vom Systemzustand der Detail-lierungsgrad und die zu untersuchenden physikalischen Ei-genschaften verändert werden können. Das gewährleistet eine effiziente und zugleich genaue Modellierung und Analyse. Herkömmliche Simulationswerkzeuge bieten diese Modellstrukturdynamik nicht.

Fraunhofer FIRST präsentiert mit seinen Projektpartnern MO-SILAB während der Hannover Messe am Beispiel eines Pendels. An einem Tisch befestigt, schwingt eine Pendelstange von einem kleinen Motor angetrieben hin und her. Eine Motor-Regelung bringt das Pendel schließlich in eine stabile senkrechte Lage. Der Computerbildschirm daneben zeigt sein Modell als simulierte Realität.

Bei der Modellierung verwendet MOSILAB die objekt- und gleichungsorientierte Modellbeschreibungssprache Modelica. Diese wurde um Elemente zur Beschreibung von Modellstrukturdynamik erweitert. Eine grafische Entwicklungsumgebung unterstützt den Anwender bei allen Arbeitsschritten von der Modellbildung über das Simulationsexperiment bis hin zum Postprozessing. MOSILAB bietet Schnittstellen auf verschiedenen technologischen Ebenen (unter anderem Pro-grammiersprachen C/C++, Python, SOAP-Protokoll). Darauf aufbauend wurden wieder verwendbare Komponenten zur Simulatorkopplung entwickelt, die die Integration von Standardwerkzeugen wie MATLAB/ Simulink unterstützen.

Die Nutzbarkeit von MOSILAB für Industrieprojekte wurde an Hand von drei Fallbeispielen in den Awendungsbereichen energietechnische Systeme, Bauphysik und Werkzeugsysteme erprobt und evaluiert. In diesen Bereichen wurden entsprechende Modellbibliotheken erstellt und mit Messwerten validiert, um typische Fallbeispiele analysieren zu können.

Seit Anfang 2006 werden Testlizenzen von MOSILAB interessierten Beta-Testern zur Verfügung gestellt. Ab Anfang 2007 wird MOSILAB als kommerzielles Produkt zur Verfügung stehen.

Weitere Informationen erteilt Ihnen gern die Pressereferentin von Fraunhofer FIRST,
Mitra Motakef-Tratar; Tel.: 030/6392-1823
E-Mail: mitra.motakef-tratar@first.fraunhofer.de

Weitere Informationen: http://www.mosilab.de/

Quelle: http://www.idw-online.de