Es wird ein Konzept vorgestellt, das auf der Generierung eines Ansteuersignals basiert, welches aus dem vorgegebenen Beschleunigungsverlauf und einem nichtlinearen Invers-Modell des Antriebs errechnet wird. Im Gegensatz zu Real-Crash-Anlagen bei denen ein Auto gegen eine Barriere gefahren wird und es somit verzögert wird, erfolgt bei einer inversen Crash-Anlage eine Beschleunigung des Autos bzw. des Testobjektes. Die Hauptkomponenten elektrohydraulisch angesteuerter Crash-Anlagen sind Druckspeicher, Beschleunigungszylinder, Servoblende, Rücklaufspeicher und Sollwertgenerierung. Zur Erfüllung der Anforderungen an die Dynamik des Gesamtsystems wurde ein nichtlineares inverses Systemmodell aufgebaut, mit dem berechnet wird, wie das Ventil angesteuert werden muß, damit das Resultat dem gewünschten Beschleunigungsverlauf entspricht. Ausgehend von den hydraulischen und mechanischen Grundgleichungen wurde ein komplexes Simulationsmodell entwickelt, das zahlreiche physikalische Effekte wie Kompression von Ölsäulen, Bewegungsgleichungen, Leckageströme und Speicherdruckabfälle berücksichtigt. Die daraus entwickelte Sollwertgenerierung stellt ein nichtlineares Führungsfilter dar, das zu einem linearen Übertragungsverhalten der Strecke führt. Die Berechnungen und Messungen haben gezeigt, daß allein mit einer sehr genauen Systemkenntnis schon hervorragende Genauigkeiten im Beschleunigungsverlauf erreicht werden können. Trotz des sehr aufwendigen Simulationsmodells ist eine weitere Analyse und Erweiterung der Systemmodelle aber denkbar. Insbesondere ließe sich die mechanisch angekoppelte Last als elastisches Mehrkörpersystem betrachten.
Konzeption und Simulation elektrohydraulischer Automobil-Crashprüfstände
Design and simulation of electrohydraulic inverse crash test facilities
IFK, Internationales Fluidtechnisches Kolloquium, 1 ; 2 ; 395-410
1998
16 Seiten, 8 Bilder, 8 Quellen
Conference paper
German
Konzeption und Simulation elektrohydraulischer Automobil-Crashprüfstände
Tema Archive | 1999
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