System Dynamics

Zeitraum

Die Veranstaltung findet bis auf weiteres nicht statt. Nähere Informationen für das Sommersemester 2016 werden rechtzeitig bekanntgegeben.

Vorlesungsankündigung
 

Inhalt der Vorlesung:

Durch die ständig wachsenden Anforderungen an die Sicherheit, Leistungsfähigkeit und den Komfort moderner Fahrzeuge - und die damit wachsende Komplexität der Systeme, spielt die Regelungstechnik in der Fahrzeugentwicklung eine immer größer werdene Rolle. Dennoch scheint es oft immer noch so, als wären Fahrzeugdynamik und Regelungstechnik zwei völlig unterschiedliche Entwicklungsansätze. Daher ist es notwendig, beide Disziplinen gemeinsam zu betrachten.

Diese Vorlesung soll dabei in die grundlegenden Systeme sowie in das grundlegende dynamische Verhalten von Kraftfahrzeugen einführen, die elementaren Ziele der Fahrzeugregelung erklären und damit eine Basis für die Betrachtung der Fahrzeugdynamik unter der Nutzung regelungstechnischer Systeme schaffen.

Ziele

In der Vorlesung sollen die Studenten in die grundlegende Fahrzeugzeugdynamik eingeführt werden und Möglichkeiten sowie Grenzen der Nutzung regelungstechnischer Systeme zur Verbesserung von Sicherheits-, Leistungs- und Komforteigenschaften moderner Fahrzeugsysteme kennenlernen.

Voraussetzungen

Gute Kenntnisse der Mechanik (Kräfte, beschleunigte Bewegungen, Momente, ...) und Regelungstechnik (Regelkreis, Stabilität, Modellbasierte Regelung, ...), grundlegendes Verständnis eines Kraftfahrzeugs (Antriebsstrang, Fahrwerk, Fahrgestell, ...)
 

Inhaltsübersicht

• 1. Einführung

  • Einführung und Überblick über den Zeitplan
  • Das Kraftfahrzeug als starrer Körper mit angreifenden Kräften
  • Kurzübersicht über regelungstechnische Systeme

• 2. Längsdynamik und -regelung

  • Kräfte und Gleichungen in Längsrichtung
  • Vereinfachte Berechnungsmodelle
  • Systeme zur Längsregelung

• 3. Querdynamik

  • Einführung in vertikal wirkende Kräfte und Gleichungen
  • Fahrzeugträgheit, Straßenunebenheiten
  • Fahrzeug als Zustandsraummodell

• 4. Querregelung

  • Kompromissfindung zwischen Sicherheit und Komfort
  • Grundlegende Möglichkeiten zur Querregelung
  • Beispiele für Systeme zur Vertikalregelung

• 5. Diskussion zur Längs- und Querdynamik

  • Detailliertere Fragen
  • Beispiele für Komponenten, Systeme und Lösungsansätze
  • Berechnungen zu Dynamik und Regelung

• 6. Reifeneigenschaften und Haftung

  • Der Reifen - Verbindung zwischen Fahrzeug und Straße
  • Erklärung von Reifeneigenschaften
  • Regelsysteme

• 7. Querdynamik - Einspurmodell

  • Grundlegendes Modell für die Querdynamik
  • Vereinfachungen und Gleichungen
  • Analyse von Fahrzeugeigenschaften

• 8. Querregelung

  • Verschiedene Eingangsgrößen zur Regelung
  • Grundlegende Methoden zur Querregelung
  • Beispiele für Systeme zur Querregelung

• 9. Grenzen und Erweiterungen zur modellbasierten Querregelung

  • Grenzen des Einspurmodells
  • Modellerweiterung für bestimmte Anwendungen
  • Simulations- und Regelungsbeispiele

• 10. Diskussion zur Querdynamik, Zusammenfassung

  • Detailliertere Fragen
  • Beispiele für Komponenten, Systeme und Lösungsansätze
  • Berechnungen zu Dynamik und Regelung