Die vorliegende Arbeit entstand im Rahmen der Inbetriebnahme einer Arbeitslokomotive mit hydrostatischem Fahrantrieb, die zur Fräsbearbeitung von Eisenbahnschienen dient. Aufgrund des verwendeten Gleichlauffräsverfahrens entstehen anfachende Störkräfte, wodurch die geringe Dämpfung des Antriebssystems weiter reduziert wird. Zusätzlich wirken hohe Reibungskräfte an den Gleitschuhen, mit denen die Schienen für die Fräsbearbeitung vorgespannt werden. Während der ersten Fräsversuche kam es zu starken Schwankungen der Fahrgeschwindigkeit und manchmal sogar zu periodischen Stillständen der Lokomotive. Um starke Schwingungen zu vermeiden, muß über die Regelung zusätzliche Dämpfung in das System eingebracht werden. Zur Erzeugung eines D-Anteils für den PID-Geschwindigkeitsregler wurden sowohl in der Simulation als auch bei der praktischen Inbetriebnahme verschiedene Möglichkeiten verglichen; die besten Ergebnisse wurden mit Hilfe eines Zustandsbeobachters erzielt. Anhand eines speziellen nichtlinearen Modells konnte auch der Schaltvorgang des Spülventils für verschiedene Regler untersucht werden. Der in Simulation und Experiment gleichermaßen als optimal erkannte Regler ist in der Arbeitslokomotive in Form eines analogen PI-Reglers mit nachgerüstetem digitalen Zustandsbeobachter implementiert und reduziert die Schwankungen der Fahrgeschwindigkeit unter allen Betriebszuständen auf ein für die Fräsbearbeitung akzeptables Maß.
Regelung eines hydrostatischen Fahrantriebs mit anfachenden Störkräften
Control of a hydrostatic drive under destabilizing forces
2000
14 Seiten, 11 Bilder, 8 Quellen
Conference paper
German
Lokomotivmotor , Hydroantrieb , Axialkolbenpumpe (Hydropumpe) , Hydromotor , Regelkreis , PI-Regler , Rechnersimulation , Drehzahlregelung , Anfahrvorgang , Geschwindigkeitsregelung , Schwingungsdämpfung , Hochdruckleitung , Bewegungsgleichung , Fräsen , Schnittkraft , Reibungskraft , theoretisches Modell , Nichtlinearität
VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINES HYDROSTATISCHEN FAHRANTRIEBS UND HYDROSTATISCHER FAHRANTRIEB
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Tema Archive | 1971
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