Optimization of mechatronic systems using dependability oriented design methods

• Autorzy: Walther M. , Muller T. , Wallascher J.

Warianty tytułu

PL

Optymalizacja układów mechatronicznych z zastosowaniem metodologii projektowania ukierunkowanych na bezpieczeństwo

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The research project “Railcab” designs a shuttle-based transportation system, which combines innovative mechatronic technologies with existing railway tracks. The traction and braking forces are generated by a linear electromagnetic drive while the tracking and guidance is performed using classical wheel/rail technology. By adopting different mechatronic modules, a modular structuring of the overall system, the driving safety, vehicle dynamics and the travelling comfort can be increased. In the present paper, we concentrate on the development of the active tracking module which reduces the sensitivity of the system behaviour with respect to the friction in the wheel/rail contact. Basic ideas of the tracking module are self-optimizing active tracking, camber adjustment, and mechanical locking device. Based on a-priori identified risks, like e.g. strong cross-wind, frosted rails and crossing of switches, the safety concepts are described in detail together with the methodology that was used in the design process.

PL

W projekcie badawczym “Railcab” zaprojektowano system transportu wahadłowego, w którym połączono innowacyjne technologie mechatroniczne z istniejącą siecią kolejową. Siły trakcyjne i hamujące są generowane przez liniowy napęd elektromagnetyczny, podczas gdy śledzenie i sterowanie jest realizowane przy użyciu klasycznej technologii kołowo-szynowej. Dzięki zastosowaniu różnych modułów mechatronicznych, modularnej strukturyzacji całego systemu, osiągnięto wzrost bezpieczeństwa i komfortu jazdy oraz poprawę dynamiki pojazdu. W prezentowanej pracy autorzy skupiają uwagę na opracowaniu aktywnego modułu śledzącego, który zmniejsza wrażliwość systemu na tarcie między kołem i szyną. Zasadniczymi koncepcjami, na których oparto działanie tego modułu są: aktywne śledzenie z samoczynną optymalizacją, regulacja pochylenia kół i mechaniczne urządzenie blokujące. Na podstawie zagrożeń zdefiniowanych a priori, takich jak np. silny wiatr boczny, oblodzenie szyn i krosowanie przełączników, sformułowano szczegółowe koncepcje bezpieczeństwa wraz z metodologią, która została użyta w procesie projektowania.

Słowa kluczowe

EN

mechatronic system; innovative design method; active tracking module; safety

PL

system mechatroniczny; metoda projektowania innowacyjna; aktywny moduł śledzący; bezpieczeństwo

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Archive of Mechanical Engineering
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. LIV, nr 2
• Strony: 125--135
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., rys.

Twórcy

autor

Walther M.

autor

Muller T.

autor

Wallascher J.

• Heinz Nixdorf Institute, University of Paderborn, Farstenallee 11, D-33102 Paderborn, Germany,

Bibliografia

• [1] Otto S., Wallascheck J.: Active steering and active suspension in a running gear with a linear drive. Book of Abstracts. WCRR 2001. K¨oln, Germany.
• [2] VDI: VDI-Guideline 2206 – Design Methodology for Mechatronic Systems. Beuth Verlag. Dusseldorf, Germany.
• [3] Muller T., Walther M., Ettingshausen C., Wallaschek J.: Dependability Orientated Design of Self-Optimizing Mechatronic Systems. 6th International Workshop on Research and Education in Mechatronics, REM 2005, France.
• [4] Muller T., Wallaschek J.: General Concepts for Dependability in the Design of Mechatronic Systems. 7th International Workshop on Research and Education in Mechatronics, REM 2006, Sweden.