Geisler, Jens: Selbstoptimierende Spurführung für ein neuartiges Schienenfahrzeug. 2014
Content
- Einleitung
- Grundlagen und Stand der Technik
- Das System RailCab
- Spurführung von Schienenfahrzeugen
- Kräfte zwischen Rad und Schiene
- Verschleiß an Rad und Schiene
- Entgleisung durch Aufklettern
- Achskonzepte: Radsatz und Radpaar
- Aktueller Stand der Technik und Forschung
- Selbstoptimierende Systeme – der SFB 614
- Der Selbstoptimierungsprozess
- Ziele und Zielsysteme
- Makrostruktur
- Mikrostruktur – das Operator-Controller-Modul (OCM)
- Modellbasierte Selbstoptimierung
- Das Spurführungsmodul der RailCab-Versuchsfahrzeuge
- Physikalischer Aufbau eines RailCabs
- Sensoren und Aktoren
- Lineare Modelle
- Identifikation
- Trassierung und Gleislagefehler
- Detailliertes Simulationsmodell
- Selbstoptimierende Spurführungsregelung
- Hierarchische Strukturierung
- Allgemeine Struktur des Spurführungsreglers
- Kurvenvorsteuerung
- Störgrößenaufschaltung
- Regelung mit Vorsteuerung der Gleislagefehler
- Regelung bei unbekannten Gleislagefehlern
- Zustandsregler zur modellgestützten Vorsteuerung
- Ziele
- Selbstoptimierende Trajektorienvorsteuerung
- Modellprädiktive Planung und Interpolation der Trajektorien
- Proportionaler Störregler
- Differenzielle Dynamische Programmierung
- Berücksichtigung von Beschränkungen
- Trajektoriengenerierung für die Spurführung
- Ergebnisse und Validierung
- Selbstoptimierende Riccati-Regler
- Riccati-Regler mit mehreren Gütemaßen
- Iterative Optimierung der Gewichte
- Algorithmus für einen Pareto-Regler
- Pareto-Regler mit dynamischen Führungsgrößen
- Pareto-Regler für die Spurführung
- Ergebnisse und Validierung
- Ausblick
- Verwendete Formelzeichen
- Literaturverzeichnis