Modellbasierte Lageregelung mechatronischer Aktuatoren im Luftpfad von Verbrennungsmotoren

Dissertation, 2014
Technische Universität Darmstadt

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Diese Arbeit behandelt die Lageregelung mechatronischer Aktuatoren im Luftpfad von Verbrennungsmotoren moderner Kraftfahrzeuge. Die immer strengeren gesetzlichen Bestimmungen zur Verringerung des Schadstoffausstoßes machen eine präzise und hochdynamische Lageregelung dieser Gassystemaktuatoren notwendig.

Die aktuell verwendeten Reglerstrukturen sind historisch gewachsen, so dass ihre Parametrierung durch heuristisches Vorgehen geprägt ist. In dieser Arbeit wird eine neue Lagereglerstruktur vorgestellt, die auf einem generischen Zustandsraummodell der Aktuatoren aufbaut und einen systematischen und robusten Entwurf erlaubt. Zur Bestimmung der hierfür benötigten Modellparameter wird ein Identifikationsverfahren vorgestellt, der Reglerentwurf erfolgt durch Polbereichsvorgabe.

Für ein bauteilschonendes Anfahren des mechanischen Anschlags wird die Reglerstruktur durch eine Reglerumschaltung erweitert. Des weiteren werden in dieser Arbeit Methoden zur modellbasierten Schätzung der Stellertemperatur untersucht.