Geisler, Jens: Selbstoptimierende Spurführung für ein neuartiges Schienenfahrzeug. 2014
Inhalt
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