Modellbasierte Gleitzustandsansätze zur Regelung von Ruckelschwingungen in Fahrzeugantriebssträngen

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Leonard Yousif

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Serienmäßige Reglerstrukturen basieren auf konventionellen Regelgesetzen zur Umsetzung einer Anti-Ruckel-Regelung. Dabei können modellbasierte Regleransätze den Aufwand gegenüber der üblichen Reglerparametrierung reduzieren. Daher werden modellbasierte Reglerentwürfe zur Reduzierung von Antriebsstrangschwingungen untersucht. Hierbei wird ein Gleitzustandsregler (engl.: Sliding mode controller) entworfen und mit konventionellen Regleransätzen verglichen. Darüber hinaus werden Ansätze mit unterschiedlichen Regelgrößen betrachtet. Neben drehzahlbasierten werden auch momentenbasierte Regler entworfen und am Versuchsträger implementiert. Zur drehzahlbasierten Regelung werden bereits vorhandene Sensorsignale der Motor- und Raddrehzahl verwendet, wohingegen bei der momentenbasierten Regelung das vom Gleitzustandsbeobachter geschätzte Antriebswellenmoment als Regelgröße herangezogen wird. Durch Erreichen des Gleitzustandes kann eine präzise Zustands- und Parameterschätzung realisiert werden, die in Kombination mit dem Gleitzustandsregler eine hohe Regelgüte verspricht. Zur Einordnung der unterschiedlichen Regleransätze werden geeignete Kriterien zur Bewertung der Regelgüte herangezogen. Die Aufgabe der Regelung besteht im Wesentlichen darin den Zielkonflikt zwischen Fahrkomfort und Fahrdynamik zu bewältigen. Dadurch ist eine stabile und robuste Regelung zur Gewährleistung einer hohen Regelgüte bei vorliegenden Parameterunsicherheiten notwendig.