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Modellbasierte Online-Identifikation der Längsdynamik am NGT Versuchsfahrwerk

Tchuindjang Joda, Jonnhy Light (2019) Modellbasierte Online-Identifikation der Längsdynamik am NGT Versuchsfahrwerk. Master's, Technische Universität Berlin.

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Abstract

Die vorliegende Arbeit illustriert die Entwicklung eines Beobachters für die Längsdynamik des Next Generation Train (NGT) Versuchsfahrwerks. Die zentrale Aufgabe des Beobachters ist die optimale Schätzung der Tangentialkräfte, welche während eines Brems und Anfahrvorgangs, eine Beurteilung des Kraftschlussbeiwerts zwischen Rad und Schiene ermöglichen. Anhand dieser Informationen soll das Kraftschlusspotential im Betrieb voll ausgeschöpft und somit unerwünschte Bremswegverlängerungen durch das aktive Verhindern von blockierenden Rädern vermieden werden. In dieser Arbeit werden, nach der Identifizierung der Rollwiderstände der Räder und des äquivalenten Trägheitsmoments der Rolle, zunächst drei mögliche Sensorkonfigurationen aufgezeigt und ihre zugehörigen Bewegungsgleichungen hergeleitet. Aufbauend auf diesen Bewegungsgleichungen werden, als Alternative zu dem in der Anwendung häufig eingesetzten Kalman-Filter, weitere nichtlineare Beobachteransätze vorgestellt. Der First- und Second-Order Sliding-Mode-Beobachter bringen zusätzlich den Vorteil der Rekonstruktion von unbekannten Störungen. Des Weiteren wird mittels des robusten Second-Order Sliding Mode-Beobachters zuerst die Tauglichkeit der Sensorkonfigurationen für die Beobachtung der Tangentialkräfte in der Simulation und mit Prüfstanddaten getestet und anschließend die vielversprechendste Konfiguration verwendet, um die Beobachter miteinander zu vergleichen. Die Ergebnisse zeigen, dass mit der dritten Sensorkonfiguration die Tangentialkräfte gut rekonstruierbar sind und dass, der Second-Order Sliding-Mode-Beobachter die beste Schätzgüte liefert.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/127519/
Document Type:Thesis (Master's)
Title:Modellbasierte Online-Identifikation der Längsdynamik am NGT Versuchsfahrwerk
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Tchuindjang Joda, Jonnhy LightJonnhy.TchuindjangJoda (at) dlr.deUNSPECIFIED
Date:27 March 2019
Refereed publication:No
Open Access:Yes
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Number of Pages:111
Status:Published
Keywords:Beobachter, Längsdynamik, Next Generation Train
Institution:Technische Universität Berlin
Department:Fachgebiet Mess- und Regelungstechnik, Institut für Prozess- und Verfahrenstechnik
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Transport
HGF - Program Themes:Rail Transport
DLR - Research area:Transport
DLR - Program:V SC Schienenverkehr
DLR - Research theme (Project):V - NGT BIT
Location: Oberpfaffenhofen
Institutes and Institutions:Institute of System Dynamics and Control > Vehicle System Dynamics
Deposited By: Schwarz, Christoph
Deposited On:27 May 2019 17:22
Last Modified:31 Jul 2019 20:25

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