Bei der Elektronik-Entwicklung der Lokomotive Voith Maxima wurden Methoden der HiL-Simulation (Hardware-in-the-Loop) zur Reglerparametrierung eingesetzt. Die Übertragung dieser hohen Traktionsleistung auf die Schiene erfolgt mittels eines hydrodynamischen Wandlergetriebes, das Voith im eigenen Hause fertigt. Das zweistufige Turbosplitgetriebe verteilt die Leistung auf das vordere und hintere Drehgestell. Aufgrund von Nichtlinearitäten in Regelalgorithmus und Regelstrecke war eine mathematisch geschlossene Reglerauslegung nicht möglich, weshalb die Reglerparametrierung auf eine andere Weise erfolgen mußte. Nach der Verifizierung der Funktionsfähigkeit des HiL-Modells anhand des Vergleichs von realen Messungen und Simulationsergebnissen bei identischer Sollgrößenvorgabe konnte die Bestimmung der Reglerparameter des Steuergeräts am Arbeitsplatz ohne reales Fahrzeug durchgeführt werden. Als Kriterium diente dazu die Systemantwort auf die Vorgabe einer Drehzahlrampe. Durch wiederholte Simulation von solchen Regelvorgängen in unterschiedlichen Betriebszuständen konnten die Reglerparameter iterativ angepaßt werden. Diese Methode ist sehr mühsam und zeitaufwendig. Das virtuelle Simulationsmodell der Regelstrecke kann auch zu einer automatischen Reglerauslegung anhand eines Gütekriteriums verwendet werden, wenn die Steuerung, wie etwa der Regelalgorithmus des Motorsteuergerätes, ebenfalls als Simulationsmodell nachgebildet und gemeinsam mit dem Modell der Regelstrecke in einem geschlossenen Regelkreis betrieben wird. Vorteil einer solchen Software-in-the-Loop-Simulation ist die Vereinigung beider Modelle in einer Simulation auf einem Personalcomputer.

    For fine-tuning of the diesel engine throttle control on the new Voith Maxima developed a physical HiL simulation (Hardware-in-the-Loop), whose parameterisation is based chiefly on easily obtainable construction design data. With the aid of the HiL simulation, the software functions of the of the engine could already be parameterised and verified in the lab, before a running prototype was available. As a result, a throttle application was available at an early stage, needing only to be further optimised during subsequent test runs. This enabled the number of driving trials, with the cost and effort involved, to be reduced. Looking to the future, an extended HiL simulation with an optimisation algorithm for automatic throttle parameterisation will allow for a further reduction in application development costs.


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    Title :

    Voith Maxima - simulationsbasierte Reglerparametrierung


    Additional title:

    Voith Maxima - Simulation-based throttle parameterisation


    Contributors:

    Published in:

    Der Eisenbahningenieur ; 59 , 10 ; 20-24


    Publication date :

    2008


    Size :

    4 Seiten, 8 Bilder, 4 Quellen



    Type of media :

    Article (Journal)


    Type of material :

    Print


    Language :

    German




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