Effizienzsteigerung der mathematischen Modellierungsmethoden von mechatronischen Einheiten

Abstract:
Die Erhöhung der Effizienz von Simulationsverfahren ist für die Synthese und die Optimierung verschiedener mechatronischer Systeme von großer Bedeutung. Simulationen komplizierter technischer Systeme nehmen derzeit, auch mit leistungsfähiger Rechentechnik, mehrere Stunden in Anspruch. Die Optimierung der Simulationsverfahren bietet ein erhebliches Potential zur Reduzierung des Rechenaufwandes. Dabei bieten sich drei mögliche Ansatzpunkte für die Verkürzung der Rechenzeit: Effiziente Lösung der linearen algebraischen Gleichungssysteme (LGS), Beschleunigung der Konvergenz eines nichtlinearen iterativen Gleichungslösers und geschickte Reduzierung der zu berechnenden Konfigurationen während der Optimierung. In der Arbeit werden die theoretischen Aspekte der betrachteten Algorithmen dargestellt und hinsichtlich ihrer Effizienz bewertet. Es werden die Ergebnisse der numerischen Experimente mit den angebotenen Algorithmen vorgestellt, die im Softwareprodukt SESAM realisiert sind.