Zusammenfassung
Dieser Beitrag zeigt eine neuartige Störgrößenaufschaltung und deren Anwendung zur Schwingungsdämpfung am Viertelfahrzeug. Dazu präsentieren wir zunächst die optimale vorausschauende Vorsteuerung. Diese basiert auf einem Impulsantwortmodell der Regelstrecke und kann analytisch berechnet werden. Der große Vorteil der Vorsteuerung liegt in der vorausschauenden Arbeitsweise und der einfachen Parametrierbarkeit über ein Gütemaß. Auf dieser Vorsteuerung aufbauend, wird eine Möglichkeit zum Entwurf einer Störgrößenaufschaltung dargestellt. Im zweiten Schritt wenden wir letztere zur Dämpfung der durch Straßenunebenheiten erregten Schwingungen am Viertelfahrzeug an. Dazu wird zunächst der Einfluss verschiedener Parameter auf die Leistungsfähigkeit der Aufschaltung untersucht. Abschließend zeigen wir, dass diese Störgrößenaufschaltung sowohl in der Simulation als auch im Versuch zu deutlich gedämpften Schwingungen führt.
Abstract
This article presents a new disturbance compensator and its application to vibration damping of a quarter car. First, we introduce an optimal feedforward preview controller. It is based on an impulse response model of the system dynamics and can be calculated analytically. The advantages of this feedforward controller are its simple parametrization via an objective function and its ability to use preview data. Then, we present how to design the disturbance compensator using the feedforward controller. In the second part, we apply the compensator to vibration damping of the quarter car. Therefore, we analyze the influence of some parameters on the performance of the compensator. Finally, we show that the disturbance compensator leads in simulation as well as in experiment to a remarkable damping of oscillations.
Über die Autoren
Johannes Strohm ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Regelungstechnik an der Technischen Universität München. Hauptarbeitsgebiete: aktive Fahrwerksdämpfung, vorausschauende Vorsteuerungen.
Technische Universität München, Lehrstuhl für Regelungstechnik, Boltzmannstraße 15, 85748 Garching bei München
Prof. Dr.-Ing. habil. Boris Lohmann leitet den Lehrstuhl für Regelungstechnik an der Fakultät für Maschinenwesen der TU München. Seine Forschungsinteressen umfassen Methoden der Regelungstechnik für unterschiedliche Systemklassen, Modellbildung und -Reduktion sowie Anwendungen in der Mechatronik und im Automotive-Bereich.
Technische Universität München, Lehrstuhl für Regelungstechnik, Boltzmannstraße 15, 85748 Garching bei München
Danksagung
Die Autoren danken Nils Pletschen für die zahlreichen Diskussionen zum Thema Schwingungsdämpfung am Viertelfahrzeug und Philipp Niermeyer für die Anregungen hinsichtlich MPC.
©2017 Walter de Gruyter Berlin/Boston
