DA Christian Stauch

Auszeichnung

Förderpreis 2012 des VDI BV-Saar e.V. (Urkunde)

Kurzfassung

Die vorliegenden Arbeit umfasst die Modellbildung und -analyse für die Kombination einer elektro-hydraulischen Motor-Pumpen-Einheit mit einer üblichen hydraulischen Last, die Planung geeigneter Trajektorien sowie den Entwurf einer beobachtergestützten Regelkreisstruktur.

Zunächst wird ein mathematisches Modell des Gesamtsystems hergeleitet und analysiert, wobei der Schwerpunkt der Modellanalyse auf der Untersuchung des Systems hinsichtlich der Existenz eines flachen Ausgangs liegt. Am Beispiel eines Wankstabilisierungssystems für PKW wird ein Anwendungsfall der Motor-Pumpen-Einheit gezeigt. Bei der Modellanalyse dieses Systems werden auf Grundlage des Vergleichs der Dynamiken einzelner Teilsysteme geeignete Modellvereinfachungen vorgenommen. Auf der Basis des vereinfachten Systemmodells wird ein Algorithmus zur Planung von Referenztrajektorien für den Übergang zwischen stationären Betriebspunkten vorgeschlagen, der die vorhandenen Beschränkungen von Systemgrößen systematisch berücksichtigt. Zudem wird ein weiterer Planungsalgorithmus gezeigt, der es erlaubt, eine nahezu verlustoptimale Trajektorie zu planen, die den Differenzierbarkeitsanforderungen einer flachheitsbasierten Folgeregelung Rechnung trägt. Diese Trajektorie wird als Bezug verwendet, um den ersten Planungsalgorithmus bezüglich seiner Energieeffizienz zu charakterisieren. Schließlich werden verschiedene Ansätze zum Entwurf einer beobachtergestützten Regelung vorgestellt und diskutiert.

Diese Arbeit ist in Zusammenarbeit mit der Hydac Electronic GmbH entstanden.

Betreuer

Prof. Dr.-Ing. habil. J. Rudolph
Dipl.-Ing. L. Kiltz
Dr.-Ing. M. Scheidt (Hydac)