Leistungsoptimale Regelung von Hochstromverbrauchern im Fahrwerk

In dieser Arbeit wird ein zentraler Fahrdynamik Mehrgrößenregler beschrieben, der sowohl die fahrdynamische Performance eines Fahrzeugs mit Hilfe der verwendeten elektromechanischen Fahrwerksaktorik verbessert, als auch die Leistungsaufnahme der Aktoren reduziert. Um diese Ziele wirtschaftlich und kosteneffizient zu erreichen wird ein linear-quadratischer Mehrgrößenregelansatz (LQR) mit einem erweiterten „Hardware in the loop Prüfstandskonzept“ (HiL) kombiniert. Hierfür wurde ein HiL-Prüfstand während dieser Arbeit aufgebaut, der eine Kombination aus elektrischen Quellen und Lasten inklusive Fahrzeugbatterie und Generator so ansteuert, dass reale dynamische Bordnetzlasten nachgebildet werden können. Zur Erzeugung dieser Lasten wurden elektromechanische Modelle der verwendeten Fahrwerksaktoren modelliert und an einem Versuchsträger validiert. Diese Arbeit zeigt, dass es mit der oben beschriebenen Konfiguration möglich ist, schon im Auslegungsprozess die Strombelastung des Bordnetzes durch hochdynamische Verbraucher zu simulieren. Die Angewendete Methodik macht es dadurch möglich in einer frühen Phase der Entwicklung der Fahrdynamikregelung sowohl die mechanischen (Fahrdynamik), als auch die elektrischen (Bordnetzbelastung) Aspekte zu beachten, und so den späteren Applikationsaufwand beim Fahrversuch durch reversible Tests an Prüfständen zu vereinfachen.