Unterstützende Strategien zur Optimierung der Fahrzeugquerdynamik:
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| Published: |
Aachen
Shaker Verlag
2016
|
| Series: | Berichte aus der Fahrzeugtechnik
|
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SYMBOLE UND ABKUERZUNGEN V
1 EINLEITUNG 1
1.1 KLASSISCHE UND MODERNE FAHRDYNAMIKENTWICKLUNG
........................................
2
1.2 STAND DER FORSCHUNG ZUR FAHRZEUGQUERDYNAMIK
...........................................
6
1.3 AUFBAU UND ZIEL DER ARBEIT
.............................................................................
8
2 FAHRZEUGMODEHE ZUR BEWERTUNG DER QUERDYNAMIK 11
2.1 NICHTLINEAIES EINSPURMODCLL MIT H INTERACHSLENKUNG
.....................................
11
2.1.1 KINETIK UND K INEM
ATIK..........................................................................
12
2.1.2 REIFENDYNAMIK MIT LINEAREM E INLAUFVERHALTEN
..................................
15
2.1.3 NICHTLINEARES REIFENVERHALTEN
.............................................................. 18
2.1.4 MODELLIERUNG DER W
ANKDYNAMIK........................................................... 20
2.1.5 NICHTLINEARE
ZUSTANDSGLEICHUNGEN........................................................
24
2.2 LINEARES
EINSPURMODELL.......................................................................................
24
2.2.1 LINEARISIERUNG VON KINETIK UND K IN EM ATIK
........................................
25
2.2.2 LINEARE
ZUSTANDSGLEICHUNGEN.................................................................
26
2.2.3 LENKMOMENT DURCH VEKTORIELLE LAENGSKRAFTVERTEILUNG ......... 27
2.3 NICHTLINEARES ZWEISPURMODELL
..........................................................................
29
2.3.1 KINETIK UND K INEM
ATIK..............................................................................
30
2.3.2 VEREINFACHTE
RADAUFHAENGUNG.................................................................
35
2.3.3 ERWEITERUNG DES
REIFENMODELLS..................................................................38
3 BEURTEILUNG DER QUERDYNAMIK IM ZEIT- UND ^EQUENZBEREICH 41
3.1 FAHRMANOEVER UND D
ATENANALYSE...........................................................................
41
3.2 LAPLACE-^ANSFORMATION DES LINEAREN EINSPURMODELLS
.........................................
48
3.3 KRITERIEN ZUR BEWERTUNG DER Q UERDYNAM IK
....................................................
54
3.3.1 BEURTEILUNG DES GIERVERHALTENS
........................................................... 58
3.3.2 BEWERTUNG DES QUERBESCHLEUNIGUNGSVERHALTENS
......................................
62
3.3.3 BEWERTUNG DES WANK
*
EIGENLENK- UND REIFENVERHALTENS ....... 64
4 ENTWICKLUNG OPTIMALER LENKSTRATEGIEN AM LINEAREN EINSPURMODELL 69
4.1 OPTIMALE VORDERACHSLENKUNG FUER UNTERSCHIEDLICHE GESCHWINDIGKEITEN
.... 69
4.1.1 FORMULIERUNG ALS SKALARES OPTIMIERUNGSPIOBLEM ........... 71
4.1.2 VERGLEICH GRADIENTENBASIERTEI UND STOCHASTISCHER OPTIMIERUNGEN .
. 73
4.1.3 FORMULIERUNG ALS MEHRKLITEIIELLES OPTIMIERUNGSPROBLEM ....... 79
4.1.4 OPTIMIERUNG MIT DEIN NSGA-11 ALGORITHMUS ............. 82
4.1.5 STRAFTERMSTRATEGIE FUER NEBENBEDINGUNGEN
...........................................
83
4.1.6 OPTINLERUNG MIT EINEM MOPSO ALGORITHMUS ............ 84
4.2 FAHRGESCHWINDIGKEITSABHAENGIGE VORDERACHSLENKUNG
........................................
89
4.2.1 PARAM
ETIISIEIUNGEN.....................................................................................89
4.2.2 OPTIMIERUNGSEIGEBNISSE
.......................................................................
92
4.3 REGELUNG VON VORDER-UND HINTERACHSLENKUIIG
..................................................
95
4.3.1 PARAMETRISIERUNG GESCHWINDIGKEITABHAENGIGEI REGELGROESSEN ..... 97
4.3.2 ERGEBNISVERGLEICH UND PARAM ETERREDUKTION
........................................
97
4.4 FAHRZEUGINDIVIDUALISIERUNGSSTRATEGIE
...................................................................
102
5 OPTIMIERUNG DER QUERDYNAMIK IM BEREICH DES NICHTLINEAREN FAHRVER-
HALTENS 107
5.1 KLITERIENVEIGLEICH ZWISCHEN FREQUENZ- UND ZEITBEREICH
....................................
107
5.2 DARSTELLUNG DES EINFLUSSES VON NICHTLINEAIITAETEN AM EINSPUIMODELL
..... 109
5.2.1 INSTATIONAERES F AH RV ERH ALTEN
...................................................................
110
5.2.2 STATIONAERES F AH RV ERH ALTEN
......................................................................
112
5.2.3 DARSTELLUNG IM P H ASE N RA U M
...................................................................
115
5.3 MEHRKRITERIELLE OPTIMIERUNGEN DES NICHTLINEAIEII EINSPUIMODELLS
...... 120
5.3.1 INTEIPOLATIONSMETHODE ZUR APPROXIMATION DES DISKRETEN LENKUEBEI-
SETZUNGSKENNFELDES...................................................................................124
5.3.2 PARAMETRISIERUNG UND FORMULIERUNG DES OPTIMIEIUNGSPROBLEMS . . .
127
5.3.3 DISKUSSION DER
OPTIMIERUIIGSERGEBNISSE.................................................129
5.4 MEHRKRITERIELLE OPTIMIERUNGEN DES NICHTLINEAIEN ZWEISPURMODELLS
..... 132
6 ROBUSTHEITSBASIERTE OPTIMIERUNG 139
6.1 GRUNDLAGEN DER ROBUSTEN O P TIM IE RU N G
.............................................................
139
6.2 UNSICHERES FAHRVEIHALTEN DURCH ZUFALLSPARAMETER
...........................................143
6.2.1
PARAMETEIUNSICHERHEITEN..........................................................................144
6.2.2 UMWELTUNSICHERHEITEN
.............................................................................145
6.2.3 EINFLUSS AUF DAS FAHLVERHALTEN
................................................................
146
6.3 OPTIMIERUNG DES LINEAREN EINSPURMODELLS ALS IOBUSTES ENTWURFSPROBLEM
. . 153
6.4 STICHPROBENERZEUGUNG UND ANTWORTFLAECHENMETHODEN
.......................................
156
6.4.1 STICHPROBENERZEUGUNG MIT OPTIMAL LATIN-HYPERCUBES ........ 157
6.4.2 APPROXIMATION MIT DEM KRIGING VERFAHREN
..........................................
160
6.4.3 UNTERSUCHUNGEN ZUR APPROXIMATIONSGUETE UND RECHENEFFIZIENZ .... 163
6.4.4 OPTIMIERUNGSERGEBNISSE FUER DAS ROBUSTE ENTWURFSPROBLEM ...... 167
6.5 HOEHERE ROBUSTHEIT DURCH A D A P TIO N
................................................................... 168
7 ZUSAMMENFASSUNG 179
ANHANG A: ERGAENZENDE ZUSAMMENHAENGE 181
*.1 ZUSTANDSFORM DES LINEAREN EINSPURMODELLS MIT WANKFREIHEITSGRAD
*
.
*
. . . 181
*.2 KRIGING.M
ODELL........................................................................................................183
ANHANG B: ZUSAETZLICHE SIMULATIONEN 185
*.1 LINEARES EINSPURMODELL MIT WANKFREIHEITSGRAD
.................................................185
*.2
ZWEISPURMODELL........................................................................................................
189
ABBILDUNGEN 193
TAHPLLPN 201
LITERATUR 203
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