Es war das Ziel, eine Reglerstruktur zu entwickeln, die optimale Performance für beliebige Aktorkombinationen liefert und dabei klar zu parametrieren ist. Anhand einer möglichst geringen Anzahl von Parametern sollte eine möglichst gute Anpassung des Fahrverhaltens an die gewünschte Fahrdynamik erreicht werden. Die Lösung wurde in der Entwicklung einer Reglerstruktur zur integralen Ansteuerung verschiedener Fahrdynamikregelsysteme und die Bewertung ihrer Leistungsfähigkeit im Fahrversuch gesehen. Nach einer Analyse der bisher bekannten Ansätze zur Fahrdynamikregelung wurde das Konzept der Modellfolgeregelung auf die Fahrzeugquerdynamik angewendet. Zentraler Aspekt war dabei die Vorgabe eines einheitlichen Referenzmodellverhaltens für alle Regelsysteme. In Verbindung mit einer zentralen Fahrzustandsermittlung wurde so für eine Synchronisation der Aktoreingriffe gesorgt. Eine auf einem invertierten Einspurmodell zweiter Ordnung basierende Vorsteuerung berechnet die optimalen Eingriffe zur integralen Ansteuerung von aktiver Wankmomentenverteilung sowie Vorderachs- und Hinterachslenkung aus den Referenzgrößen Gierbeschleunigung und Schwimmwinkelgeschwindigkeit. Die Definition des Referenzmodellverhaltens erfolgte über Einspurmodellparameter und durch Vorgabe der Kenngrößen Eigenfrequenz, Dämpfung sowie der Nullstellenfrequenzen und stationären Verstärkungen von Schwimmwinkel- und Giergeschwindigkeitsübertragungsfunktion. Durch den Ansatz der Modellfolgeregelung konnte das Fahrzeugverhalten über den gesamten Geschwindigkeitsbereich sehr einfach und effizient abgestimmt werden. Dabei war es möglich, gleichzeitig Verbesserungen im Hinblick auf Agilität und Fahrkomfort und im Bereich Fahrsicherheit zu erreichen. Die objektive Beurteilung des Integralen Fahrdynamikreglers erfolgte anhand von Manövern im linearen Querbeschleunigungsbereich und im fahrdynamischen Grenzbereich. Zur Untersuchung der Veränderung des Fahrzeughandlings im linearen Querbeschleunigungsbereich wurden open-Ioop Manöver in Verbindung mit einer Frequenzganganalyse der Gier- und Schwimmwinkelübertragungsfunktionen durchgeführt. Sie zeigten eine enorme Spreizung der einstellbaren Fahrzeugreaktionen von gutmütig bis extrem agil.
Integrale Reglerstruktur zur effektiven Abstimmung von Fahrdynamiksystemen
Schriftenreihe Automobiltechnik, ika, RWTH Aachen ; 90 ; 1-133
2007
133 Seiten, Bilder, Tabellen, 52 Quellen
Theses
German
European Patent Office | 2021
|Adaptives Energiemanagement für einen hybriden Pkw-Antrieb mit dezentraler Reglerstruktur
GWLB - Gottfried Wilhelm Leibniz Bibliothek | 2004
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