Es wird aufgezeigt, wie durch Verfahren der Selbstoptimierung Parameter der Fahrzeugregelung während der Fahrt automatisch von einem Rechnersystem für die momentane Fahrsituationen optimiert werden können. Das System baut auf der Weiterentwicklung adaptive Reglersysteme auf, bei der verhaltensbasierte Techniken mit DGL-basierten Techniken in einem Modul kombiniert werden. Wird ein Fahrzeug als ein autonomes mechatronisches System gesehen, das sich aus mehreren mechatronischen Funktionsmodulen zusammensetzt, so erfolgt die mechatronische Funktion, also die Beeinflussung der Dynamik des technischen Systems, in sogenannten Operator-Controller-Modulen (OCM), die eine funktionelle Trennung zwischen zeitkontinuierlicher Regelung und zeitdiskreter Kontrolle erlauben. OCM werden bei der selbstoptimierenden Informationsverarbeitung von den Bereichen 'Operator' und 'Controller' geformt. Der Controller umfasst die kontinuierlichen Teile der Informationsverarbeitung, der Operator die diskreten Teile, so wie das Condition Monitoring. Die Blöcke 'Überwachung' und 'Übertragung' verbinden Operator und Controller und formen mittels spezieller Routinen kontinuierliche Signale in diskrete Signale um und umgekehrt. Die Überwachung von Zustandsvariablen des zeitkontinuierlichen Reglers und der physikalischen Strecke ist eine weitere wichtige Aufgabe dieser Blöcke. Ein OCM für die aktive Federung eines Kfz ist in einer Abbildung dargestellt. Es verwendet einen Zustandsautomaten, um zwischen den Reglertypen umzuschalten. Der Automat besitzt die vier Zustände 'Komfort', 'Relativ', 'Relativ verlassen' und 'Adaptiv'. Zusammen mit dem als 'Verhalten' bezeichneten Block, der Gleichungen für die Anpassung der Regler- bzw. Filterparameter enthält, bildet der Zustandsautomat ein bestimmtes Verhalten ab. Gezeigt wird eine Federbeinauslenkung, die in drei Zonen eingeteilt ist. Die unterschiedlichen Zonen können auch als Überlagerung zweier Basisverhalten interpretiert werden. Aus dieser Betrachtung heraus lässt sich auch ein vereinfachtes verhaltensbasiertes Modell ableiten, dass zur Vorausberechnung der Reglerauswahl verwendet werden kann, falls der Verlauf der Strecke bekannt ist.
Selbstoptimierende Fahrzeugregelung - Verhaltensbasierte Adaption
2003
11 Seiten, 6 Bilder, 5 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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