Verbesserung des Fahrkomforts mittels Aufbauisolierung an einem semiaktiven und aktiven Viertelfahrzeug unter Nutzung des passivitätsbasierten Regelungsansatzes IDA-PBC

Gegenstand der Dissertation ist die Anwendung eines passivitätsbasierten Regelungsverfahrens auf die Vertikaldynamik eines Straßenfahrzeuges. Dabei steht das Ziel im Vordergrund die Abhängigkeit der Aufbaudynamik von der Raddynamik zu reduzieren bzw. im Idealfall beide von einander zu entkoppeln (Aufbauisolierung). Es werden aufeinander aufbauend die Aspekte: Modellbildung, passivitätsbasierter Reglerentwurf und Lösung des Regelungsproblems sowie eine Stabilitäts- und Passivitätsbetrachtung vorgestellt.

Für die Reglersynthese wurde der Lösungsansatz „Interconnection and Damping Assignment“ (IDA), d.h. die gleichzeitige Modifikation der Speicherfunktion sowie der Systemmatrizen verwendet. Abgrenzend zu anderen Anwendungen von passivitätsbasierten Regelungsmethoden werden für die Reglersynthese Rahmenvorgaben bzgl. der stabilitätsrelevanten Systemstruktur des geschlossenen Kreises analysiert und festgelegt. Sie werden dazu benutzt die Speicherfunktion und Systemmatrizen des geschlossenen Kreises zu parametrieren.

Modellbildung und Reglersynthese erfolgen an einen semiaktiven Viertelfahrzeugmodell, welches den Versuchsstand des Instituts für Steuer- und Regelungstechnik (ISR, LRT 15) an der Universität der Bundeswehr München mit einem CDC-Stoßdämpfer (Continuous Damping Control) repräsentiert. An diesem wurden auch Testläufe zur Validierung des gefundenen Reglers bzw. der Reglerparameter durchgeführt. Zu Vergleichs- und Analysezwecken wurden die Ergebnisse der Reglersynthese auch auf ein aktives Fahrwerk übertragen und diskutiert.