Optimale Auslegung des Antriebsstrangs von Kraftfahrzeugen: Modellbildung, Simulation und Optimierung
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2002
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INHALTSVERZEICHNIS
TABELLENVERZEICHNIS IV
ABBILDUNGSVERZEICHNIS V
ALGORITHMENVERZEICHNIS VII
EINLEITUNG 1
1 FAHRDYNAMIKMODELLE ZUR AUSLEGUNG DES ANTRIEBSSTRANGS 6
1.1 AUFGABENSTELLUNGEN IN DER FAHRDYNAMIK. 6
1.2 MODELLIERUNG DES GESAMTFAHRZEUGES. 8
1.3 BEWEGUNGSGLEICHUNGEN. 10
1.3.1 ALLGEMEINE MATHEMATISCHE MODELLFORMULIERUNG. 11
1.3.2 MEHRKOERPERSYSTEME MIT BAUMSTRUKTUR. 11
1.3.3 MEHRKOERPERSYSTEME MIT KINEMATISCHEN SCHLEIFEN. 13
1.4 BEISPIELE FUER FAHRDYNAMIKMODELLE LANDGESTUETZTER FAHRZEUGE. 13
1.5 MODELLIERUNG KOMPLEXER BAUTEILE MIT KENNFELDEM. 15
1.5.1 KENNFELDER DES MOTORMOMENTS UND VERBRAUCHS. 16
1.5.2 KENNLINIEN DES AUTOMATIKGETRIEBES. 17
1.5.3 REIFENKENNLINIEN ZUR BERECHNUNG DER AEUSSEREN MOMENTE . 25
1.5.4 REGLER. 27
1.6 FAHRDYNAMIKMODELLE IN DER VERBRAUCHSRECHNUNG. 31
2 MATHEMATISCHE MODELLIERUNG VON KENNLINIEN 36
2.1 PARAMETRISIERTE MODELLE FUER KENNLINIEN . 36
2.1.1 AUFWANDREDUZIERTE BERECHNUNG VON SPLINES. 42
2.1.2 BERECHNUNG DER SPLINE-KOEFFIZIENTEN. 48
2.1.3 2D-SPLINES AUF TENSORPRODUKTGITTEM. 49
2.2 PARAMETRISIERUNGEN VON KENNLINIEN. 51
2.2.1 PARAMETRISIERUNGEN IN DER LITERATUR. 51
2.2.2 BOGENLAENGE ALS PARAMETER. 53
2.2.3 BERECHNUNG DER PARAMETRISIERUNG NACH DER BOGENLAENGE . 56
2.3 EINBETTUNG VON KENNLINIEN. 60
I
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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11
INHALTSVERZEICHNIS
2.3.1 KONVEXE LINEARKOMBINATION. 62
2.3.2 KENNLINIE ALS EBENE KURVE IM E2 . 63
2.3.3 EIN ALGORITHMUS ZUR EINBETTUNG VON KENNLINIEN . 65
3 MATHEMATISCHE FORMULIERUNG DER OPTIMIERUNGSPROBLEME BEI DER AUSLE
GUNG DES ANTRIEBSSTRANGS 69
3.1 KENNLINIEN ALS OPTIMALE STEUERUNG. 70
3.2 KENNLINIENOPTIMIERUNG ALS PARAMETEROPTIMIERUNG. 72
3.2.1 ALLGEMEINE FORMULIERUNG. 73
3.2.2 NOTWENDIGE UND HINREICHENDE BEDINGUNGEN. 76
3.2.3 NUMERISCHE BEHANDLUNG. 77
3.3 OPTIMIERUNG NICHTGLATTER ZIELFUNKTIONEN. 78
4 ANWENDUNG DES OPTIMIERUNGSKONZEPTS ZUR OPTIMALEN AUSLEGUNG DES AN
TRIEBSSTRANGS 86
4.1 OPTIMALE AUSLEGUNG DES ANTRIEBSSTRANGS. 86
4.1.1 BESTIMMUNG OPTIMALER REGLERPARAMETER. 86
4.1.2 VERBRAUCHSOPTIMALE AUSLEGUNG DES WANDLERS. 87
4.1.3 AUSLEGUNG DER HINTERACHSUEBERSETZUNG. 89
4.1.4 AUSLEGUNG DER GETRIEBEUEBERSETZUNGEN. 89
4.1.5 PARAMETERIDENTIFIKATION BEI SCHWINGUNGSMODELLEN. 90
4.2 SENSITIVITAETSUNTERSUCHUNG. 91
4.3 ERGEBNISSE. 98
4.3.1 AUSLEGUNG DES GESCHWINDIGKEITSREGIERE BEIM
LABORAUTO . 98
4.3.2 OPTIMIERUNG VON VERBRAUCH UND FAHRLEISTUNG MIT IFAHRDY . 99
4.3.3 PARAMETERIDENTIFIKATION MIT SLMPACK.105
5 ZUSAMMENFASSUNG 106
A BEISPIELE 109
A.1 ACHSGETRIEBE . 109
A.2 EBENES ANTRIEBSMODELL EINER LOKOMOTIVE. 111
A3 MATHEMATISCHES PENDEL. 122
A. 4 EBENES LASTWAGENMODELL. 123
B IMPLEMENTIERUNG 124
B. L EINFACHSCHIESSVERFAHREN FUER OPTIMIERUNG. 124
B.2 SCHNITTSTELLE. 129
B.3 ERWEITERUNGEN ZUR SPLINE-INTERPOLATION . 133
C ITERATIONSLISTEN ZU
NPSOL 136
LITERATURVERZEICHNIS 139
NOTATION
147 |
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