Aktuelles Elektrotechnik-Kolloquium:

28. Jun. 2017, 16:00 Uhr, Gebäude NW1, Raum H3

Vernetzte Auslegung mechatronischer Systeme in der frühen Fahrwerksentwicklungsphase

Amir Zare, M.Sc., BMW AG

Die Fahrzeugentwicklung steht vor neuen Herausforderungen, verursacht durch steigende Anforderungen an die Fahrzeug-Performance, wie z. B. bzgl. Fahrerlebnis, Fahrkomfort und Fahrsicherheit. Mechatronische Systeme im Fahrwerk helfen dabei, ambitioniertere Designziele zu erreichen. Jedoch erhöhen sie die Komplexität des Designprozesses. Die Anzahl der Designvariablen nimmt deutlich zu: Neben dem mechanischen Fahrwerk beeinflussen Aktoren von mechatronischen Systemen und Steuerlogik- bzw. Regelungs-Parameter die Gesamtfahrzeug-Performance. Außerdem besitzt der Designprozess in der frühen Entwicklungsphase hohe Unsicherheiten aufgrund fehlender Information über den Endzustand der Komponenten. Die vorliegende Doktorarbeit behandelt eine Methode, mit der man die Komplexität und Unsicherheiten im Designprozess von Aktoren und Regelsystemen beherrschen kann. Dafür werden Prinzipmodelle der fahrdynamischen Regelsysteme und deren Aktoren entwickelt und ihre Einflüsse auf die Fahrzeug-Performance dargestellt. Die Prinzipmodelle beinhalten unterschiedliche stationäre Vorsteuerungen, eine zentrale dynamische Vorsteuerung, eine zentrale Störgrößenaufschaltung und einen zentralen Regler. Die Aktoren werden durch semi-physikalische Modellbildungsverfahren modelliert. Aus der Kombination von Prinzipmodellen, maschinellen Lernverfahren und Designoptimierungsalgorithmen ergibt sich ein in der Praxis einsetzbares Entwicklungsverfahren "Vernetze Auslegung auf Aktoren und Regelsysteme". Mit Hilfe dieser Methoden werden die Anforderungen an Aktoren aus den Gesamtfahrzeuganforderungen abgeleitet und zulässige Intervalle für die Steuerlogik- und Regelungs-Parameter bestimmt.