Automatische, Parameter-erhaltende Modellreduktion für mikrosystemtechnische Anwendungen

• Antragsteller: Professor Dr. Peter Benner; Professor Dr. Jan Gerrit Korvink
• Fachliche Zuordnung: Mikrosysteme
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 22524003

Häufig spielt die Simulation im Designprozess für Mikrosysteme nur eine untergeordnete Rolle. Dies liegt insbesondere daran, dass geeignete Werkzeuge fehlen, mit denen ein komplexes Mikrosystem in mehreren Energiedomänen kosten- und zeiteffizient berechnet werden kann, so dass in Realzeit äußere Einflüsse auf ein Mikrosystem untersucht werden können. Die gewöhnliche Modellordnungsreduktion erlaubt es, zeit- oder frequenzabhängige Berechnungen immens zu beschleunigen. Die reduzierten Modelle haben allerdings den Nachteil, dass sie nur wenige Möglichkeiten der Modellvariation zulassen, d.h. jede Änderung am physikalischen Modell, sei es eine geometrische Variation oder eine Veränderung der Umgebungsbedingungen, zieht einen neuen Reduktionsschritt nach sich. Um dieses Problem zu lösen, ist es erforderlich, Modelle reduzierter Ordnung zu generieren, die zusätzliche Parameter beinhalten. Das Ziel dieses Projektes ist es somit, Verfahren zur Parameter-erhaltenden Ordnungsreduktion zu entwickeln, und diese in den Designprozess von Mikrosystemen zu integrieren. Dabei sollen zwei Ansätze verfolgt werden, die einerseits auf Krylovraum-Verfahren, andererseits auf balanciertem Abschneiden beruhen und in beiden Fällen mit (rationaler) Interpolation gekoppelt werden. Zur Validierung der neuen Methoden sollen drei speziell ausgewählte parametrische Mikrosystemmodelle herangezogen werden, mit deren Hilfe dann auch ein Vergleich und eine Bewertung der Verfahren ermöglicht wird.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen