Zeit-, Kosten- und Qualitätsaspekte drängen auf effizientere Entwurfs- und Entwicklungsprozesse und damit auch auf eine verstärkte Systematisierung der Entwicklungstätigkeiten unter besonderer Beachtung der internen Schnittstellen des zu entwickelnden Systems. Dabei werden Gesamtsysteme in Subsysteme und Komponenten aufgebrochen. Basierend auf diesen Systemaufbruch erfolgt die Festlegung der Anforderungen an die Subsysteme und Komponenten in Form von Schnittstellendaten. Die Entwicklung von modernen Systemkomponenten beginnt idealerweise mit einer detaillierten Schnittstellendefinition. Bei elektrotechnischen Betriebsmitteln als Subsystem oder Komponente gehen hauptsächlich elektrische Klemmengrössen in den Schnittstellendatensatz ein. Im Allgemeinen kann ein elektrotechnisches Betriebsmittel durch ein geeignetes Ersatzschaltbild auf Basis elektrischer Netzwerke modelliert werden, um auf diese Weise den zeitlichen Verlauf der elektrischen Klemmengrössen berechnen zu können. Durch den Schnittstellendatensatz bestehen bereits klar definierte Vorgaben für die Klemmengrössen, so dass durch die Definition der Schnittstellendaten bei gleichzeitigem Wunsch der Modellierung eines Betriebsmittels mit physikalisch begründeten Ersatzschaltbildern als Basis zur Dimensionierung ein Problem der Synthese elektrischer Netzwerke entsteht. Allerdings sind die dafür bekannten Verfahren im Frequenzbereich nur für lineare Systeme anwendbar. Es existieren jedoch Anwendungen, bei denen gerade die Nichtlinearität wesentlich für die Realisierung einer gewünschten Funktion ist und betrachtet werden muss. Daher wird in dieser Arbeit ein Verfahren im Zeitbereich dargestellt, das die zielgerichtete Umsetzung der Schnittstellendaten in ein Netzwerkdesign auch bei nichtlinearen Netzwerken gestattet und somit den synthesisch orientierten Entwurf von Betriebsmitteln mit nichtlinearen Eigenschaften ermöglicht. Durch Vorgabe einer allgemeinen physikalisch begründeten Ersatzschaltbildstruktur, die repräsentativ für eine Klasse von Betriebsmitteln mit nichtlinearen Eigenschaften ist, ist es im konkreten Anwendungsfall mit den mathematischen Methoden der Pfadverfolgung möglich, alle Netzwerkelemente aus gegebenen Schnittstellendaten quantitativ zu identifizieren. Der wesentliche Vorteil dieser Vorgehensweise liegt darin, dass es grundsätzlich möglich wird, mehrere mathematisch gleichwertige Lösungen zu ermitteln, wobei aus Fertigungssicht deutliche Unterschiede auftreten können. Dadurch kann die Lösung für die Konstruktion ausgewählt werden, die am schnellsten und kostengünstigsten gefertigt werden kann. Darüber hinaus können physikalische Inkonsistenzen im Schnittstellendatensatz bereits zu Beginn der Entwicklung erkannt werden, was zu einer frühzeitigen Nachverhandlung der Schnittstellendaten führt und sowohl den Zeitbedarf einer Entwicklung als auch das Risiko für Fehlentwicklungen deutlich mindert.weiterlesen