Identifikation nichtlinearer mechatronischer Systeme mit ...
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ag replacements<br />
<strong>mit</strong><br />
148 5 <strong>Identifikation</strong> und Regelung einer Drosselklappe<br />
Drosselklappenwinkel ϕDK[rad]<br />
1.15<br />
1.1<br />
1.05<br />
1<br />
0.95<br />
0.9<br />
1.05 1.1 1.15 1.2 1.25 1.3<br />
Zeit [s]<br />
PI-Zustandsregler<br />
Sollwert<br />
PID-Regler<br />
PSfrag replacements<br />
Abb. 5.31: Vergleich PID-Regler <strong>mit</strong><br />
KP = 5, KD = 0.12 und PI-<br />
Zustandsregler<br />
<strong>mit</strong><br />
Drosselklappenwinkel ϕDK[rad]<br />
1.15<br />
1.1<br />
1.05<br />
1<br />
0.95<br />
0.9<br />
1.05 1.1 1.15 1.2 1.25 1.3<br />
Zeit [s]<br />
PI-Zustandsregler<br />
Sollwert<br />
PID-Regler<br />
Abb. 5.32: Vergleich PID-Regler <strong>mit</strong><br />
KP = 50, KD = 0.6 und PI-<br />
Zustandsregler<br />
An dieser Stelle sei noch einmal darauf hingewiesen, dass bei der Verwendung des<br />
PI-Zustandsreglers ein <strong>nichtlinearer</strong> Beobachter eingesetzt wird. Wird hingegen ein<br />
herkömmlicher linearer Zustandsbeobachter verwendet, so verschlechtert sich das<br />
Regelergebnis deutlich, wie der Vergleich in Abbildung 5.33 zeigt.<br />
Drosselklappenwinkel ϕDK[rad]<br />
PSfrag replacements<br />
<strong>mit</strong><br />
1.1<br />
1.05<br />
1<br />
0.95<br />
0.9<br />
0.85<br />
ϕDK <strong>mit</strong> lin. Beob.<br />
ˆϕ DK <strong>mit</strong> lin. Beob.<br />
ϕDK <strong>mit</strong> NL. Beo.<br />
ˆϕ DK <strong>mit</strong> NL. Beob.<br />
0.8<br />
1 1.02 1.04 1.06 1.08 1.1 1.12 1.14 1.16 1.18 1.2<br />
Zeit [s]<br />
Abb. 5.33: Vergleich linearer und <strong>nichtlinearer</strong> Beobachter<br />
5.6.4 Regelergebnisse unter Einfluss des Luftmassenstromes<br />
In diesem Abschnitt werden die Regelergebnisse der zuvor vorgestellten Regelungskonzepte<br />
unter Einfluss des Luftmassenstromes dargestellt.<br />
Während der Untersuchungen wurde der Verbrennungsmotor <strong>mit</strong> Hilfe des Elektromotors<br />
angetrieben. Hierdurch entsteht durch die Auf- und Abbewegungen der