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Über dieses Buch

Nicolai Stegmaier arbeitet den Stand der Technik auf und fasst ihn systematisch und strukturiert zusammen. Anschließend leitet er verschiedene Modelle der Regelstrecke, die insbesondere das Prüflingsverhalten detailliert nachbilden, ab und validiert diese auf Grundlage des Vergleichs von Ergebnissen aus Simulationen mit denen aus Prüfstandsversuchen. Zur Verbesserung der Regelgüte der radseitigen Drehzahlregelungen ergänzt der Autor die bestehenden PI-Regelgesetze durch Erweiterungen mit vorsteuernder und störgrößenaufschaltender respektive entkoppelnder Wirkung. Sie zeichnen sich gegenüber bekannten Verfahren im Wesentlichen durch die detaillierte Berücksichtigung des Prüflingsverhaltens aus, wozu insbesondere sein dynamisches Übertragungsverhalten zählt. Abschließend wird die erzielbare Verbesserung der Regelgüte mithilfe von Simulationen sowie Prüfstandsversuchen quantifiziert und damit die Wirksamkeit der neuen regelungstechnischen Ansätze nachgewiesen.

Der Autor
Nicolai Stegmaier promovierte am Institut für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen der Universität Stuttgart und ist dort Projektleiter des Antriebsstrangprüfstandes.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Kapitel 1. Einleitung

Die moderne Automobilentwicklung soll den steigenden Anforderungen des Marktes und des Gesetzgebers Rechnung tragen. Diese Anforderungen bestehen beispielsweise hinsichtlich Lebensdauer, Fahrleistung, Verbrauch, Emission, Fahrkomfort, Fahrerassistenz und Sicherheit, welche eine rasante Zunahme der Komplexität des Automobils mit sich bringen. Gleichzeitig sollen die Entwicklungszeit und der -aufwand reduziert werden [1, 2].
Nicolai Stegmaier

Kapitel 2. Grundlagen

In diesem Kapitel sollen einige Grundlagen der vorliegenden Arbeit vermittelt werden, wozu zunächst der Begriff des Antriebsstrangprüfstandes definiert wird. Es folgen Erläuterungen zum grundsätzlichen Aufbau und zur prinzipiellen Funktionsweise eines Antriebsstrangprüfstandes. Hierzu werden seine wesentlichen Teilsysteme vorgestellt, wobei insbesondere auf ihre Rolle im Gesamtsystem und ihr Verhältnis zu den anderen Teilsystemen eingegangen wird.
Nicolai Stegmaier

Kapitel 3. Stand der Technik

In diesem Kapitel werden aus der Literatur bekannte Ansätze zur Regelung von Antriebsstrangprüfständen systematisch und strukturiert zusammengefasst. Hiermit wird Interessierten erstmalig eine umfangreiche Zusammenfassung zur Verfügung gestellt, die den Zugang zur Regelung von Antriebsstrangprüfständen erleichtern soll. Außerdem versteht sie sich als Grundlage und Ausgangspunkt für über den Stand der Technik hinausgehende regelungstechnische Ansätze.
Nicolai Stegmaier

Kapitel 4. Modellbildung und Simulation

Eine Simulation bezeichnet ein virtuelles rechnergestütztes Experiment an einem Modell, wobei das Modell jene Eigenschaften des realen Objektes abbildet, die im Fokus der Untersuchung stehen [55]. Die Modellierung der Regelstrecke ist ein zentraler Schritt bei der Lösung von Regelungsaufgaben, da die Modelle der Regelstrecke sowohl beim Reglerentwurf als auch bei der Untersuchung des Verhaltens des geschlossenen Regelkreises mittels Simulationen eingesetzt werden [45]. Diesem Gedanken folgend werden zunächst in Kapitel 4.1 verschiedene Modelle der Regelstrecke abgeleitet, die sich hinsichtlich ihres Detaillierungsgrades unterscheiden. In Kapitel 4.2 werden sie anschließend validiert, indem die Ergebnisse aus Simulationen mit denen entsprechender Prüfstandsversuche verglichen werden.
Nicolai Stegmaier

Kapitel 5. Regelung

In diesem Kapitel werden neue regelungstechnische Ansätze entwickelt und untersucht, die die Verbesserung der Regelgüte der radseitigen Drehzahlregelungen zum Ziel haben. Sie berücksichtigen gegenüber aus der Literatur bekannten Verfahren insbesondere das dynamische Übertragungsverhalten des Prüflings. In Hinblick auf die eintriebseitige Betriebsart bestehen dabei keine Einschränkungen, weswegen verschiedene Betriebsstrategien von den neuen Ansätzen profitieren.
Nicolai Stegmaier

Kapitel 6. Schlussfolgerung und Ausblick

Es war das Ziel dieser Arbeit, aus der Literatur bekannte Verfahren zur Regelung von Antriebsstrangprüfständen systematisch und strukturiert zusammenzufassen und neue Verfahren zur Verbesserung der Regelgüte der radseitigen Drehzahlregelungen zu entwickeln.
Nicolai Stegmaier

Backmatter

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