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Observer design for a railway running gear with independently rotating wheels

Keck, Alexander und Schwarz, Christoph und Meurer, Thomas (2019) Observer design for a railway running gear with independently rotating wheels. In: IFAC Proceedings Volumes (IFAC-PapersOnline), Seiten 850-855. Joint 8th IFAC Symposium on Mechatronic Systems and 11th IFAC Symposium on Nonlinear Control Systems, 2019-09-04 - 2019-09-06, Wien, Österreich. doi: 10.1016/j.ifacol.2019.11.695.

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Kurzfassung

The German Aerospace Center (DLR) bundles its railway research in the long-term project "Next Generation Train" (NGT). The NGT is a high speed train concept in light-weight design and double-deck configuration. To reduce wheel and rail wear and to enhance the passenger capacity, a mechatronic running gear with independently rotating wheels (IRW) is designed. This configuration requires an advanced control of the lateral dynamics in order to fully exploit the potential in minimizing wear and noise. In terms of a model-based control design, the controller performance highly depends on the estimated lateral position of the running gear relative to the track. In a practical environment it is difficult to directly measure this displacement of the wheel-pair. Therefore this article deals with the question which sensor configuration enables an appropriate estimation of the lateral displacement and is suitable for observer design. Hence, an observability analysis and an observer synthesis to estimate the lateral position for the nonlinear system of the 1:5 scaled hardware running gear is carried out. For validation purposes three estimators are implemented at the real-time environment of the testbed and the estimation errors of the observer configurations are compared.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/127878/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Observer design for a railway running gear with independently rotating wheels
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Keck, Alexanderalexander.aeck (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-2956-8340NICHT SPEZIFIZIERT
Schwarz, ChristophChristoph.Schwarz (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-4882-0828NICHT SPEZIFIZIERT
Meurer, Thomastm (at) tf.uni-kiel.dehttps://orcid.org/0000-0002-9175-2157NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2019
Erschienen in:IFAC Proceedings Volumes (IFAC-PapersOnline)
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.1016/j.ifacol.2019.11.695
Seitenbereich:Seiten 850-855
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Nonlinearity, Observability, Observers, Extended Kalman filters, Railways
Veranstaltungstitel:Joint 8th IFAC Symposium on Mechatronic Systems and 11th IFAC Symposium on Nonlinear Control Systems
Veranstaltungsort:Wien, Österreich
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:4 September 2019
Veranstaltungsende:6 September 2019
Veranstalter :IFAC
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Verkehr
HGF - Programmthema:Schienenverkehr
DLR - Schwerpunkt:Verkehr
DLR - Forschungsgebiet:V SC Schienenverkehr
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):V - NGT BIT (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Systemdynamik und Regelungstechnik > Fahrzeug-Systemdynamik
Hinterlegt von: Keck, M.Eng. Alexander
Hinterlegt am:14 Jun 2019 14:44
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:31

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