Anhänger Bewegung

Gast

Hallo!

Ich habe ein physikalisches Problem, dass ich selbst nicht mehr lösen kann. Ich hoffe, dass mir hier in diesem Forum weitergeholfen werden kann.

Ich möchte in einem Computerprogramm die Bewegung eines Fahrzeugs mit Anhänger simulieren. Der Anhänger kann sowohl ein-, als auch zweiachsig sein.

Ich habe quasi Position und Winkel des Fahrzeugs, Einschlagwinkel der Reifen, Winkel zwischen Fahrzeug und Achse, Winkel zwischen Achse und Anhänger, Abstand der beiden Achsen am Anhänger sowie am Fahrzeug, Länge der beweglichen Achse, und die Position und Winkel des Anhängers, als auch die Geschwindigkeit.

Wie löse ich das Problem, zu wissen, wie die ganzen Parameter eine Sekunde später aussehen. Das ganze soll in einem Computerprogramm erst einmal ganz einfach simuliert werden. Ich wäre euch dankbar, wenn mir hier einer einen Tipp geben kann.

Es ist eine nähreungsweise Berechnung möglich. Parameter wie Schlupf der Räder muss nicht beachtet werden.

Vielen Dank für Eure Hilfe!
Herzliche Grüße
Steffen

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5789 Wohnort: Heidelberg

Hallo!

Die Frage ist ja jetzt schon ziemlich alt, aber immernoch unbeantwortet. Ich finde eine solche Simulation zwar interessant, aber leider bin ich da auch kein Experte. Deshalb hatte ich die ganze Zeit auch nichts geschrieben.
Ich dachte aber, dass es vielleicht an der Zeit wäre, das nochmal auf zu greifen.
Ich habe mir also ein paar Gedanken gemacht, aber ich weiß trotzdem noch nicht, wie ich das Problem angehen würde. Der Punkt ist ja, dass man recht komplizierte Randbedingungen hat, die man erstmal mathematisch beschreiben muß.
Als ersten Schritt wird man sich einen minimalen Satz von (sinnvollen) Parametern überlegen müssen, die die Situation immer beschreiben können. Ich denke, dass vielleicht der Mittelpunkt und die Ausrichtung (Winkel) des Zugfahrzeugs schon mal zwei sein könnten. Dann noch der Winkel der Deichsel. Wie ist das eigentlich genau? Wenn der Anhänger mehrere Achsen hat, ist dann die Richtung, in die die Vorderachse lenkt, fest mit dem Winkel der Deichsel verbunden? Dann müßten diese drei Parameter (eigentlich vier, weil die Position des Zugwagens ja eine x und eine y Komponente hat) doch schon alles beschreiben, oder?
Wenn man das hat kann man für die ganzen Parameter Differenzialgleichungen aufstellen, die man dann letztendlich numerisch löst. Das wird aber keine ganz einfache Sache werden. Auch so, es gibt ja noch Input-Parameter, das wäre dann wohl die Lenkrichtung der Vorderreifen des Zugwagens und die Geschwindigkeit des Wagens (oder die Kraft des Motors durch Druck aufs Gaspedal? Das wird dann aber komplizierter, denke ich, weil man da ja noch überlegen müßte, welche Massen wie stark beschleunigt werden, wenn das Gespann in einer bestimmten Kurve fährt...).
Probier' das vielleicht am besten mal mit einem Auto alleine. Das mußt Du ja so wie so auch für den Fall mit Anhänger machen. Der Zugwagen bewegt sich mit und ohne Anhänger ja gleich, wenn man von einer definierten Geschwindigkeit ausgeht. Wie ist die Winkeländerung der Ausrichtung des Wagens und die Positionsänderung des Mittelpunktes, wenn es mit einer bestimmten Geschwindigkeit um eine Kurve fährt in Abhängigkeit der Lenkrichtung der Vorderräder. Wenn das klappen sollte, dann sollte das mit einem zusätzlichen Anhänger auch funktionieren können.
Eine Frage hätte ich aber schon noch: Was genau willst Du simulieren? Ich hatte es ja jetzt so verstanden: Du definierst (willkürlich) Lenkrichtung und Geschwindigkeit (welche Geschwindigkeit das genau ist, ist auch noch so ne Frage...) zu jeder Zeit und willst simulieren, wie das Gespann darauf reagiert. Ist das überhaupt richtig?

Gruß
Marco