Identifikation nichtlinearer mechatronischer Systeme mit ...

PSfrag replacements
142 5 Identifikation und Regelung einer Drosselklappe
In Abbildung 5.18 ist zu erkennen, dass die Abweichungen deutlich größer sind als
die an der Drosselklappe gemessenen Abweichungen, obwohl die Abweichungen der
Nichtlinearitäten nicht sehr groß sind. Unter Berücksichtigung dieser Tatsache ist
das Ergebnis des Parallellaufs an der Drosselklappe und damit das der Identifikation
als sehr gut zu bezeichnen.
5.6 Regelung der Drosselklappe
Um eine schnelle und genaue Umsetzung eines Fahrerwunsches oder einer Vorgabe
der Steuerelektronik zu gewährleisten, ist es notwendig, die Drosselklappe schnell
und genau zu regeln. Außerdem ist zu berücksichtigen, dass die Drosselklappe mit
einer möglichst kleinen Geschwindigkeit gegen ihre mechanischen Anschläge fährt,
oder dass solch ein Anschlagen prinzipiell verhindert wird.
In diesem Abschnitt wird ein nichtlineares Zustandsregelkonzept für die Drosselklappe
vorgestellt und mit dem derzeit am häufigsten eingesetzten Regelkonzept
verglichen.
5.6.1 PID-Regler
Das bisher in der Automobilindustrie verwendete Konzept zur Regelung der Drosselklappe
beruht im Prinzip auf einer einschleifigen Regelkreisstruktur mit PID-Regler
(Abbildung 5.21).
mit
ϕ ∗ DK
Regler
KP
KI
KD
u
System
Drosselklappe
Abb. 5.21: Einschleifige Regelkreisstruktur mit PID-Regler
Abbildung 5.22 zeigt die simulierte Sprungantwort einer PID-geregelten Drosselklappe
bei einem Sollwertsprung auf 1,0 rad.
ϕ DK