Identifikation physikalischer Systemparameter mechanisch-hydraulischer Mehrgrößensysteme:
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Düsseldorf
VDI-Verlag
1984
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| Series: | Verein Deutscher Ingenieure: Fortschritt-Berichte der VDI-Zeitschriften / 8.
76. |
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| adam_text | Titel: Identifikation physikalischer Systemparameter mechanisch-hydraulischer Mehrgrößensysteme
Autor: Panther, Michael
Jahr: 1984
Seite
INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG
1.1 Problembeschreibung und Aufgabenstellung 1
1.2 Experimentelle - theoretische Systemidentifikation 2
1.3 Das Identifikationsprobletn 4
1.4 Aufbau der Arbeit 6
2 DAS IDENTIFIKATIONSVERFAHREN
2.1 Beschreibungsarten dynamischer Systeme 8
2.2 Parameteridentif izierbarkeit 11
2.3 Das Identifikationsverfahren 14
2.3.1 Der Grundgedanke des Identifikationsverfahrens... 14
2.3.2 Berechnung der Gewichtungsmatrix bei ßeschräng-
kung auf Teilsysteme erster und zweiter Ordnung.. 23
2.3.3 Erweiterung des Identifikationsverfahrens auf
mehrere Eingänge 24
2.4 Spezielle Modellstrukturen 25
2.4.1 Mechanische Systeme 25
2.4.2 Serielle Kopplung zweier Teilsysteme 28
2.4.3 Einseitig gekoppelte Systeme 30
2.5 Identifikation bei nichtregulärer Meßmatrix 34
3 FREQUENZGANGMESSUNG MITTELS SPEKTRALANALYSE
3.1 Ermittlung der Frequenzgänge aus den Kreuz- und
Autospektren 39
3.2 Die Bedeutung der Kohärenzfunktion 41
Seite
4 THEORETISCHE MODELLBILDUNG DER VERSUCHSAUFBAUTEN ZUR AK¬
TIVEN SCHWINGUNGSDÄMPFUNG EINES FAHRZEUGFEDERUNGSSYSTEMS
4.1 Darstellung und Beschreibung der Anlage 42
4.1.1 Mechanischer Aufbau 42
4.1.2 Meßtechnischer Aufbau 46
4.2 Theoretische Modellbildung der hydraulischen
Antriebe 49
4.2.1 Funktionaler Aufbau des elektrohydraulischen
Servoventils 49
4.2.2 Statische Kennlinien des Servoventils 53
4.2.2.1 Statische Kennlinien der ersten
Verstärkerstufe 53
4.2.2.2 Statische Kennlinien der zweiten
Verstärkerstufe 55
4.2.3 Dynamisches Verhalten des Servoventils 59
4.2.4 Dynamisches Verhalten des Arbeitskolbens 64
4.3 Mechanische Modelle 67
4.3.1 Bewegungsgleichung der Anregung 67
4.3.2 Bewegungsgleichungen der Fahrzeughalbachse 68
4.3.2.1 Kinematik der Fahrzeughalbachse 71
4.3.2.2 Kinetik der Fahrzeughalbachse 74
4.4 Gesamtsystemgleichungen 82
4.4.1 Systemgleichungen der Anregung 82
4.4.2 Systemgleichungen der passiv gefederten
Fahrzeughalbachse 83
4.4.3 Systemgleichungen der aktiv gefederten
Fahrzeughalbachse 84
5 IDENTIFIKATION DER UNBEKANNTEN PARAMETER VON SER-
VOVENTIL, ANREGUNGSEINHEIT UND FAHRZEUGHALBACHSE
5.1 Identifikation der Parameter des Servoventils.. 87
Seite
5.2 Identifikation der Parameter der Anregung 88
5.2.1 Operatorgleichung der Anregung für die
Identifikation 88
5.2.2 Meßmatrix, Eindeutigkeit der zu identifi¬
zierenden Parameter 91
5.2.3 Steuerbarkeit, Beobachtbarkeit, Stabilität 92
5.2.4 Wahl des Anregungssignals 93
5.2.5 Messung der Frequenzgänge und Identifikation
der Parameter 94
5.2.6 Identifikation der Parameter bei Hinzunahme
der Parameter des Servoventils 97
5.2.7 Interpretation der Ergebnisse 99
5.3 Identifikation der Parameter des passiven
Federbeins 105
5.3.1 Meßmatrix, Eindeutigkeit der zu identifi¬
zierenden Parameter 106
5.3.2 Steuerbarkeit, Beobachtbarkeit, Stabilität 106
5.3.3 Wahl des Anregungssignals 108
5.3.4 Identifikation der Parameter 108
5.4 Identifikation der Parameter des aktiven
Federbeins 112
5.4.1 Meßmatrix, Eindeutigkeit der zu identifi¬
zierenden Parameter 112
5.4.2 Steuerbarkeit, Beobachtbarkeit, Stabilität 113
5.4.3 Wahl des Anregungssignals 114
5.4.4 Identifikation der Parameter 115
5.4.4.1 Identifikation der Parameter des
mechanischen Teilsystems 115
5.4.4.2 Identifikation der Parameter des hydraulischen
Teilsystems mit bekannten Servoventildaten 116
5.4.4.3 Identifikation der Parameter des gesamten
hydraulischen Tei 1 Systems 117
5.4.5 Interpretation der Ergebnisse 117
Seite
5.5 Zusammenstellung der physikalischen Parameter..124
5.5.1 Physikalische Parameter der Anregung 124
5.5.2 Physikalische Parameter des passiven und
aktiven Federsystems 125
6 NUMERISCHE ASPEKTE DER ZUR LÖSUNG BENÖTIGTEN ALGORITHMEN
6.1 Berechnung des Frequenzgangs 127
6.2 Nichtlineare Optimierung 128
6.3 Die Least - Square - Lösung der minimalen Norm.130
7 ZUSAMMENFASSUNG 133
ANHANG
Anhang A 138
Anhang B 143
|
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