Integrierte, selbstoptimierende Fahrdynamikregelung mit Einzelradaktorik / von Dipl.-Ing. Peter Reinold ; Referent: Prof. Dr.-Ing. habil. Ansgar Trächtler, Korreferent: Prof. Dr.-Ing. Ulrich Konigorski

Bibliographic Metadata

Title
Integrierte, selbstoptimierende Fahrdynamikregelung mit Einzelradaktorik : / von Dipl.-Ing. Peter Reinold ; Referent: Prof. Dr.-Ing. habil. Ansgar Trächtler, Korreferent: Prof. Dr.-Ing. Ulrich Konigorski
Author
Reinold, Peter
Participants
Trächtler, Ansgar ; Konigorski, Ulrich
Published
Paderborn, 2017
Edition
Elektronische Ressource
Description
1 Online-Ressource (146 Seiten) : Diagramme
Institutional Note
Universität Paderborn, Dissertation, 2016
Annotation
Tag der Verteidigung: 01.12.2016
Defended on
2016-12-01
Language
German ; English
Document Types
Dissertation (PhD)
URN
urn:nbn:de:hbz:466:2-29234
DOI
10.17619/UNIPB/1-175

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Zusammenfassung

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird eine selbstoptimierende, integrierte Fahrdynamikregelung vorgestellt, die auf der optimalen Reifenkraftverteilung für ein Fahrzeug mit Einzelradaktorik basiert. Sie berücksichtigt die Stellgrößenbegrenzungen der einzelnen Aktoren und kann die Sollbewegung auch im Fall von Aktorausfällen aufrechterhalten. Aus den Joystickvorgaben des Fahrers werden Sollwerte für die Fahrzeugbewegung generiert. Die zur Realisierung dieser Bewegung erforderlichen Stellgrößen werden mittels einer Mehrzieloptimierung berechnet, die die Freiheitsgrade des überaktuierten Fahrzeugs nutzt. Dabei werden als Ziele sowohl die Ausnutzung des Kraftschlusspotentials, der Energieverbrauch als auch der Reifenverschleiß minimiert. Im Sinne der Selbstoptimierung werden die Ziele angepasst, sodass die Fahrbewegung unter volatilen Umgebungsbedingungen optimal realisiert wird. Es wird eine Regelungsstruktur für die Fahrzeugbewegung vorgeschlagen, die auf Basis einer unterlagerten Entkopplung und Linearisierung die optimale Realisierung der Sollbewegung auch bei Störungen und Parameterungenauigkeiten sicherstellt. Als wesentliche, über den Stand der Technik hinausgehende Aspekte sind dabei die Berücksichtigung von Stellgrößenbegrenzungen und die gleichzeitige Minimierung mehrerer Ziele im Rahmen der optimalen Reifenkraftverteilung zu sehen.

Abstract

Within the scope of the present thesis, a self-optimizing, integrated vehicle dynamics control is presented, which is based on the optimum tyre force distribution for a vehicle with single-wheel actuators. It considers the actuating variable limitations of the individual actuators and can also maintain the desired movement in the case of actuator failure. From the joystick specifications of the driver, desired values are generated for the vehicle movement. The correcting variables necessary for the realization of this movement are calculated by means of a multi-objective optimization which uses the degrees of freedom of the over-actuated vehicle. In the course of this, the exploitation of the adhesion potential, the energy consumption as well as the tyre wear are minimized. For the purposes of the self-optimization, the objectives are adjusted, so that the driving movement is optimally implemented in volatile conditions. A control structure is suggested for the vehicle movement, which - on the basis of subordinate decoupling and linearization - also guarantees the optimum realization of the movement in case of disturbances and parameter inaccuracies. The consideration of actuating variable limitations and the minimisation of multiple objectives within the scope of the optimum tyre force distribution are to be seen as essential aspects of this thesis, going beyond the state of the art.

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