Das Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung von automatischen Lenkungen, die die von Schienenfahrzeugen bekannte Spurtreue auf n-gliedrige, mehrachsgelenkte Straßenfahrzeuge übertragen. Spurtreu heißt, dass die Lenkachsmittelpunkte keinen Spurversatz zueinander aufweisen. Für diese Form der hochgradigen Spurtreue soll sowohl eine automatische Spurführung als auch ein Verfahren zur automatischen Nachführung systematisch konzipiert, entworfen und erprobt werden. Die Nachführung wird in dieser Arbeit als automatische Nachführregelung bezeichnet. Mit der Nachführregelung soll erstmals eine sichere, flexible und spurtreue Führung langer Gelenkfahrzeuge ermöglicht werden, die nicht auf vorab bekannte Sollwege angewiesen ist. Für die Entwicklung und Erprobung der automatischen Lenkungen sind folgende Teilaufgaben zu lösen: Konzeption eines automatischen Spurführungssystems, das Informationen über den Sollweg und die Fahrzeugdynamik verarbeitet und theoretisch für n-gliedrige allradgelenkte Fahrzeuge geeignet ist, Herleitung eines zweckmäßigen regelungstechnischen Entwurfsmodells für n-gliedrige allradgelenkte Fahrzeuge, Trennen des Entwurfsmodells in ein Fahrzeug- und ein Reifenmodell, so dass das Fahrzeugmodell und das Reifenmodell ggf. voneinander unabhängig modifiziert werden können, Modellparametrierung und -verifikation durch Vergleich mit einem zweigliedrigen allradgelenkten Versuchsfahrzeug und einem detaillierten dreigliedrigen Mehrkörpermodell, dem so genannten Simulationsmodell, Konzeption eines flexibel vorgebbaren, mathematisch beschriebenen Sollwegs, Entwicklung eines Algorithmus, der automatisch einen Sollweg mit möglichst wenigen Stützstellen aus Positionsmessdaten erzeugt und einen vorgegebenen Abstand von diesen Positionsmessdaten nicht überschreitet, Entwurf einer Vorsteuerung, in der die Informationen über den Sollweg und die Fahrzeugdynamik konsequent verarbeitet werden, Entwurf robuster Rückführregler, Entwurf einer Nachführregelung, die konzeptionell auf der automatischen Spurführung aufbaut und nur wenige gut messbare Größen benötigt, echtzeitfähige Implementation der Algorithmen, Erprobung der automatischen Lenkungen mit einem dreigliedrigen Simulationsmodell, Erprobung der automatischen Lenkungen mit dem zweigliedrigen Versuchsfahrzeug AutoTram und Nachweis, dass die automatischen Lenkungen robust gegenüber Störungen wie Seitenwind, variierendem Reibbeiwert und veränderter Zuladung sind.
Ein Beitrag zur spurtreuen Führung n-gliedriger mehrachsgelenkter Fahrzeuge
2010
162 Seiten, Bilder, Tabellen, 153 Quellen
Theses
German
Ein Beitrag zur spurtreuen Führung n-gliedriger mehrachsgelenkter Fahrzeuge
Fraunhofer Publica | 2010
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