|
|
|
 |
|
 |
|
 |
|
 |
|
 |
|
 |
|
 |
|
 |
|
 |
|
 |
|
|
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
Fachgebiet Elektronikentwicklung < zurück |
|
|
||
|
|
|
|
„Entwurf eines Sliding-Mode-Reglers für das Antriebsmoment eines
Ottomotors”
Dipl.-Ing. Georg Nau Universität Duisburg-Essen Zusammenfassung Diplomarbeit Die stetig steigenden Anforderungen an Verbrauch, Abgas, Sicherheit, Zuverlässigkeit und Komfort bei modernen Fahrzeugmotoren führt zu einer zunehmenden Komplexität dieser Systeme und erfordert neue Steuer- und Regelungsstrategien. Eine entscheidende strukturelle Maßnahme zur Handhabung dieser Forderungen wird heute in modernen, zukunftsfähigen Motorsteuerungen durch die zentrale Koordinierung der Momentanforderung an den Motor realisiert. Dabei wird das vom Fahrer mit dem Gaspedal vorgegebene Wunschmoment mit weiteren Momentforderungen, u.a. des Elektronischen Stabilitätsprogramms (ESP), der Antischlupfregelung (ASR) und externer Aggregate, wie z.B. der Klimaanlage, kombiniert. Als Zielsetzung der Regelung kann die maximale Performance dann durch möglichst exakte Folgung des vorgegebenen Momentes in allen Betriebsbereichen des Motors realisiert werden. Der Stand der Technik ist durch den Einsatz von klassischen Regelungsverfahren, die insbesondere vorhandene Nichtlinearitäten des Systems außer Acht lassen und den Einsatz einfacher Vorsteuerungen gekennzeichnet. Als Schwachpunkt dieser Lösung tritt insbesondere die Vernachlässigung der Nichtlinearitäten bei der Reglerimplementierung in Erscheinung, wodurch eine gleich bleibende Performance der Regelung in allen Betriebsbereichen des Motors nicht möglich ist. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, die vorhandene lineare Regelung durch einen nichtlinearen Ansatz zu ersetzen und damit eine über den Arbeitsbereich des Motors bessere Regelungsperformance zu realisieren. Dazu wurde der in der Literatur bekannte Ansatz der Sliding-Mode Regelung so erweitert, dass er sich für den Einsatz in der Momentenregelung für einen großen Arbeitsbereich des Motors eignet. In diesem Zusammenhang wurde die Integration der im Motor vorhandenen und von der Drehzahl abhängigen Totzeiten in den Entwurf eines Sliding-Mode Reglers als besondere Herausforderung gemeistert. Dies ist insbesondere erwähnenswert, da die Berücksichtigung von Totzeiten in der vorhandenen Theorie zur Sliding-Mode Regelung nur unzureichend behandelt wird. Die Arbeit stellt einige Ansätze für eine Einbeziehung der Totzeiten vor und zeigt das Verbesserungspotential im Vergleich zu bisherigen Sliding-Mode Methoden auf. Im weiteren Verlauf beschäftigt sich die Arbeit auch mit der zeitdiskreten Realisierung eines Sliding-Mode Reglers als Grundvoraussetzung für einen praktischen Einsatz. Dabei werden die noch relativ neuen Ansätze zur Sliding-Mode Regelung in abgetasteten Systemen untersucht und im Kontext der Arbeit bewertet. Im Ausblick der Arbeit werden zukünftige Entwicklungsschritte diskutiert und weiteres Entwicklungspotential aufgezeigt. Diese Arbeit bildet zurzeit die Grundlage für weitere wiss. Untersuchungen und stellt somit einen wichtigen Beitrag für zukünftige Entwicklungen bei der IAV GmbH dar. < zurück |
|
|
|
|
|
|
|