Please use this identifier to cite or link to this item: http://dx.doi.org/10.25673/35499
Title: Zustands- und Parameterschätzung für Elektrofahrzeuge mit Einzelradantrieb
Author(s): Heidfeld, Hannes
Referee(s): Schmidt, Stephan
Rottengruber, Hermann
Granting Institution: Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Maschinenbau
Issue Date: 2020
Extent: XXIV, 143, XXV-LVIII Seiten
Type: HochschulschriftLook up in the Integrated Authority File of the German National Library
Type: Doctoral thesis
Exam Date: 2020
Language: German
URN: urn:nbn:de:gbv:ma9:1-1981185920-357105
Subjects: Straßenfahrzeugtechnik
Abstract: Zur Realisierung von Regelungssystemen zur Stabilisierung von Kraftfahrzeugen in kritischen Fahrsituationen ist die Ermittlung verschiedener Regelgrößen und Parameter, beispielsweise des Reifenschlupfs oder des Kraftschlussbeiwerts zwischen Reifen und Fahrbahn, erforderlich. Aufgrund messtechnischer Beschränkungen oder zur Kostenersparnis werden dabei häufig reale Sensoren durch Zustandsschätzer oder -beobachter ersetzt. Ausgehend von der Definition funktionaler Anforderungen wird im Rahmen dieser Arbeit ein solcher Zustands- und Parameterschätzer für fahrdynamische Größen entwickelt und validiert. Dieser ist in der Lage, sich mittels eines adaptiven Reifenmodells automatisch an unterschiedliche Fahrbahnbedingungen anzupassen. Bei der Entwicklung und Validierung werden modell- und optimierungsbasierte Methoden genutzt. Im Rahmen einer Model-in-the-Loop-Simulation werden zunächst anhand eines virtuellen Referenzfahrzeugs die Vorentwicklung sowie eine erste Validierung mitsamt einer Untersuchung der Robustheit bezüglich unmodellierter Störgrößen durchgeführt. Anschließend erfolgt die Übertragung des Ansatzes auf ein reales Fahrzeug, wobei dort die Implementierung auf einem Rapid-Control-Prototyping-Steuergerät sowie eine Hardware-in-the-Loop Simulation mit realen Versuchsdaten erfolgen. Zuletzt wird der Zustands- und Parameterschätzer als Anwendungsbeispiel zusammen mit einer Reifenlängsschlupfregelung unter Verwendung einer weiteren Model-in-the-Loop-Simulation validiert.
The realization of control systems for the stabilization of motor vehicles in critical driving situations requires the determination of various control variables and parameters, for example, of tire slip or the coefficient of adhesion between tire and road. Due to measurement restrictions or to save costs, real sensors are often replaced by state estimators or observers. Based on the definition of functional requirements, such a state and parameter estimator for vehicle dynamics is developed and validated within the scope of this thesis. This estimator is able to automatically adapt to different road conditions by means of an adaptive tire model. Model- and optimization-based methods are used for development and validation. Utilizing a Model-in-the-Loop simulation, the pre-development and a first validation including an investigation of the robustness with regard to unmodelled disturbance variables are carried out using a virtual reference vehicle. The approach is then transferred to a real vehicle, where it is implemented on a rapid control prototyping ECU and a Hardware-in-the-Loop simulation with real test data. Finally, the state and parameter estimator is validated as an application example together with a tire slip control within the scope of another Model-in-the-Loop simulation.
URI: https://opendata.uni-halle.de//handle/1981185920/35710
http://dx.doi.org/10.25673/35499
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