Ziel dieser Arbeit war es zum einen, den Gasfederdämpfer (GFD) hinsichtlich seiner grundsätzlichen Unterschiede gegenüber konventionellen Feder-Dämpfer-Systemen zu untersuchen. Zum anderen sollte eine systematische Auslegungsmethodik sowie ein Regelungskonzept entwickelt und für eine seriennahe Anwendung umgesetzt werden, um abschließend das Komfortpotenzial eines geregelten Gasfederdämpfers gegenüber einem hydraulischen Verstelldämpfersystem im Prüfstandsversuch zu ermitteln. Für die Untersuchung der Systemeigenschaften wurde auf Basis thermodynamischer und fluidmechanischer Grundgleichungen ein physikalisches Modell des Gasfederdämpfers gebildet. Durch Linearisierung konnte daraus ein mechanisches Ersatzmodell abgeleitet werden, das die Struktur und die Einflussgrößen des Systems in übersichtlicher Weise widerspiegelt. Dieses Modell wurde anschließend um nichtlineare Kennfelder erweitert. Sowohl das physikalische Modell als auch das erweiterte Ersatzmodell zeigten eine sehr gute Übereinstimmung mit Prüfstandsvermessungen eines Prototypen, und waren somit gleichermaßen geeignet, das GFD-Verhalten abzubilden. Im Rahmen der Reglerentwicklung sollte untersucht werden, ob der verbreitete Skyhookansatz den optimalen Komfortregler für den Gasfederdämpfer darstellt oder ob sich durch eine Änderung der Reglerstruktur bessere Ergebnisse erzielen lassen. Der Reglerentwurf wurde mit Hilfe von linear-quadratischen Verfahren durchgeführt, weshalb zunächst ein entsprechendes lineares Zustandsraummodell erstellt wurde. Da im Rahmen dieser Arbeit ausschließlich vertikaldynamische Systemeigenschaften untersucht werden sollten, diente ein Viertelfahrzeugmodell mit zwei freiheitsgraden als Basis. Dieses wurde um ein Fahrbahn- sowie ein Aktuatormodell erweitert, das die trägere Schalt dynamik des GFD berücksichtigte. Die dem Regler zur Verfügung gestellten Rückführgrößen wurden im Rahmen dieser Arbeit bewusst eingeschränkt: So wurde eine Sensierung oder Beobachtung der Zustandsgröße der Fahrbahn als nicht praktikabel eingestuft und auf eine Rückführung des Signals verzichtet. Die daraus resultierende Unvollständigkeit des Rückführvektors verhinderte eine analytische Bestimmung des optimalen Reglers. Daher musste auf numerische Optimierungsverfahren zurückgegriffen werden. Hierfür wurde ein genetischer Algorithmus gewählt, der eine gute Reproduzierbarkeit der Ergebnisse gewährleistete. Das wesentliche Merkmal der resultierenden Reglerstruktur ist gegenüber dem Skyhookansatz die zusätzliche Rückführung des Aufbau- und des Radweges, die eine teilweise Kompensation der Tragfederkräfte ermöglicht.


    Zugriff

    Zugriff über TIB

    Verfügbarkeit in meiner Bibliothek prüfen

    Bestellung bei Subito €


    Exportieren, teilen und zitieren



    Titel :

    Konzept, Auslegung und Regelung eines semiaktiven Gasfederdämpfers


    Beteiligte:


    Erscheinungsdatum :

    2008


    Format / Umfang :

    120 Seiten, Bilder, Tabellen, 59 Quellen




    Medientyp :

    Hochschulschrift


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch






    Optimierung des Fahrzeugverhaltens mit semiaktiven Fahrwerksregelungen

    Kallenbach,R. / Kunz,D. / Schramm,W. | Kraftfahrwesen | 1988


    Verfahren und System zur Regelung einer Menge von semiaktiven Aktoren, die in einem Aufzug angeordnet sind

    WANG YEBIN / BORTOFF SCOTT A | Europäisches Patentamt | 2019

    Freier Zugriff

    Auslegung und Regelung eines hydraulischen Hexapods

    Kühn, J.B. / Grotjahn, M. / Heimann, B. | Tema Archiv | 2003