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2020 | Book

Einleitung Read chapter Read first chapter

Ein modellbasiertes Regelungskonzept für einen Gesamtfahrzeug-Dynamikprüfstand

Author: Alexander Ahlert

Publisher: Springer Fachmedien Wiesbaden

Book Series : Wissenschaftliche Reihe Fahrzeugtechnik Universität Stuttgart

Part of: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik"

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About this book

Alexander Ahlert präsentiert ein erweitertes, modellbasiertes Regelungskonzept für einen Gesamtfahrzeug-Dynamikprüfstand. Dieser Prüfstand ermöglicht es erstmals, die Längs-, Quer- und Vertikaldynamik von Fahrzeugen unter Laborbedingungen ganzheitlich zu untersuchen. Der Autor befasst sich hierbei mit einer ausführlichen Analyse der Übereinstimmung zwischen der Fahrzeugdynamik auf dem Prüfstand und auf der Straße. Das im Rahmen der Arbeit entwickelte Regelungskonzept versetzt den Prüfstand theoretisch in die Lage, die Fahrzeugdynamik mit höchster Übereinstimmung zum dynamischen Verhalten auf der Straße zu analysieren.

​Der Autor:

Alexander Ahlert war wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen (IVK) der Universität Stuttgart im Bereich Fahrzeugtechnik und Fahrdynamik. Seine Forschungsschwerpunkte lagen auf der systemdynamischen Analyse und Regelung des Fahrzeugdynamikprüfstands sowie der Modellierung und Simulation der dazugehörigen Systeme. Derzeit ist er in der Automobilindustrie im Bereich der Software- und Funktionsentwicklung für Fahrerassistenzsysteme und hochautomatisiertes Fahren tätig.

Table of Contents

Frontmatter
Kapitel 1. Einleitung
Zusammenfassung
Die Automobilindustrie wird mit dem Zielkonflikt kürzer werdender Entwicklungszeiten bei gleichzeitiger Zunahme der Gesamtsystemkomplexität durch stetige Innovationen konfrontiert. Hinsichtlich der Fahrdynamik können hier z. B. die Felder der Fahrdynamikregelsysteme oder das autonome Fahren genannt werden. Die damit verbundenen Eingriffe in das Fahrzeugverhalten durch Regelungskonzepte, wie z. B. die integrierte Fahrdynamikregelung, beeinflussen gleichzeitig die Längs-, Quer- und Vertikaldynamik [22, 30, 60, 91, 95, 99, 108, 137].
Alexander Ahlert
Kapitel 2. Stand der Technik
Zusammenfassung
Dieses Kapitel soll das notwendige Grundverständnis zum Stuttgarter Fahrzeugdynamikprüfstand (englisch: Handling Roadway – HRW) schaffen. Zunächst wird hierzu in Abschnitt 2.1 der HRW ausführlich vorgestellt und der aktuelle Stand der Technik dieses Prüfstands aufgezeigt. Hierbei werden die wesentlichen Komponenten, Subsysteme, Funktionsweisen und Schnittstellen kurz erläutert.
Alexander Ahlert
Kapitel 3. Grundlagen
Zusammenfassung
In diesem Kapitel werden die theoretischen Grundlagen zu den verwendeten Methoden zur Modellierung und Regelung beschrieben. Aus Umfangsgründen werden diese nur oberflächlich behandelt. Für tiefergehende Einblicke wird an passender Stelle auf weitergehende Literatur verwiesen.
Alexander Ahlert
Kapitel 4. Modellierung der Fahrzeugdynamik
Zusammenfassung
Eine notwendige Voraussetzung für den Reglerentwurf mit dem Ziel einer möglichst idealen Reglerperformance ist es, die Systemdynamik der Regelstrecke so genau wie nötig zu kennen. Es ist somit notwendig, die Regelstrecke, in diesem Fall das Hybrid-mechanische System, zu modellieren und das entstehende Modell für einen modellbasierten Reglerentwurf zu nutzen. Das Ziel ist es, das reale System so einfach wie möglich und so komplex wie nötig zu modellieren.
Alexander Ahlert
Kapitel 5. Regelung des Fahrzeugdynamikprüfstands
Zusammenfassung
Das Hauptziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines modularen, erweiterten Regelungskonzepts, um mit dem HRW Fahrmanöver so vergleichbar wie möglich zum Straßenfall durchführen zu können. Das erweiterte Regelungskonzept sowie die dazugehörigen Regler sollen in diesem Kapitel vorgestellt werden. Aufgrund der in Abschnitt 2.1.2 beschriebenen prüfstandsbedingten Restriktionen und Fehlerquellen ergeben sich Unterschiede zwischen der Fahrzeugdynamik auf dem HRW und der Fahrzeugdynamik auf der Straße.
Alexander Ahlert
Kapitel 6. Simulationsergebnisse
Zusammenfassung
In diesem Kapitel werden die Simulationsergebnisse für den Vergleich der Fahrzeugdynamik auf dem Prüfstand bzw. der Dynamik des Hybrid-mechanischen Systems mit der Fahrzeugdynamik auf der Straße vorgestellt. Dabei werden sowohl das grundlegende Funktionsprinzip als auch das modulare, erweiterte Regelungskonzept mit den Reglern zur Kompensation der systemdynamischen Unterschiede analysiert. Im Rahmen dieser Arbeit ist es nicht möglich, sämtliche erarbeiteten Regler und wissenschaftlichen Erkenntnisse aufzuzeigen.
Alexander Ahlert
Kapitel 7. Schlussfolgerung und Ausblick
Zusammenfassung
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde die Übereinstimmung zwischen der Fahrzeugdynamik auf dem HRW und auf der Straße ausführlich simulativ analysiert und ein modulares, erweitertes Regelungskonzept entwickelt, das die Übereinstimmung der Fahrzeugdynamik signifikant zu erhöhen vermag.
Alexander Ahlert
Backmatter
Metadata
Title
Ein modellbasiertes Regelungskonzept für einen Gesamtfahrzeug-Dynamikprüfstand
Author
Alexander Ahlert
Copyright Year
2020
Electronic ISBN
978-3-658-30099-9
Print ISBN
978-3-658-30098-2
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-30099-9

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