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Diese Studie präsentiert die Entwicklung eines digitalen Zwillings für Planetengetriebe, der sich auf die Schwingungsanalyse, Fehlermodellierung und Echtzeitanwendung konzentriert. Das Modell, das in MATLAB/Simulink/Simscape erstellt wurde, simuliert die dynamischen Interaktionen zwischen den Hauptkomponenten des Getriebes, wie Sonnenrad, Planetenräder und Hohlrad. Die Schwingungsverhalten werden mithilfe der schnellen Fourier-Transformation (FFT) analysiert, um kritische Frequenzen zu identifizieren und potenzielle Fehler zu diagnostizieren.

Zusätzlich wurden Fehlermodelle für Zahnradverschleiß und Lagerschäden integriert, die eine detaillierte Bewertung der Auswirkungen von Verschleiß auf die Systemleistung ermöglichen. Ein wesentlicher Vorteil des digitalen Zwillings im Vergleich zu Finite-Elemente-Methode (FEM)-Simulationen ist seine hohe Rechengeschwindigkeit. Das Modell erreicht eine bis zu 10-fach schnellere Berechnung als traditionelle FEM-Simulationen und eignet sich damit für Echtzeitanwendungen. Diese Fähigkeit ermöglicht es, den digitalen Zwilling in Echtzeitüberwachungssystemen und vorausschauenden Wartungsstrategien einzusetzen und unmittelbares Feedback über den Zustand des Getriebes und mögliche Fehler zu liefern. Die Ergebnisse bieten eine solide Grundlage für die Optimierung des Getriebedesigns und die Entwicklung von Wartungsstrategien, die die Zuverlässigkeit verbessern und die Lebensdauer des Systems verlängern.

More than half a century of intense research in modern control theory could not stop practitioners to keep on using PID controllers for most real-world control problems. While not a mathematical one, this might be the most convincing proof of their robustness: they can even be got up and running with barely any control engineering experience. It might be more often than not, that controllers are designed by people which are well versed in their respective domain, but not dedicated control theory specialists. Addressing the needs of these engineers, this article wants to put an approach known as ADRC in the spotlight—a method that has, slowly but progressively, evolved into an industry-ready alternative to PID control. Reflecting on two decades of improvements, this article portraits ADRC as a solution for everyday control problems that can be both easier to use and richer in out-of-the-box features.