Zur Identifikation mechatronischer Stellglieder mit Reibung bei ...

2 MODELLBILDUNG MECHATRONISCHER SYSTEME MIT REIBUNG
det. Für die Messung der Identifikationsdaten im offenen Kreis wird das Ansteuerungssignal
vorgegeben (alle 10 ms wird ein Wert angepasst und dazwischen gehalten) und ist daher
bekannt.
Ein Potentiometer als Positionssensor liefert dem Motorsteuergerät über den gesamten Ver-
stellbereich von ca. ϕ = 10 ◦ bis ϕ = 89 ◦ (siehe Abbildung 2.4) der Drosselklappe die aktuelle
Klappenwinkelposition und hat einen Messwertebereich zwischen 0, 5 V bei 10 ◦ und 4, 5 V
bei 89 ◦ . Der Messwert des Sensors wird für die voll geöffnete Klappe auf 4, 5 V (89 ◦ ) gesetzt.
Die Verstellgrenzen bzw. mechanischen Anschläge werden mit dem oberen mechanischen
Anschlag ϕo (vollständig geöffnet bei 89 ◦ ) und dem unteren mechanischen Anschlag ϕu
(vollständig geschlossen bei 10 ◦ ) bezeichnet, die den Winkelpositionen von ca. ϕu = 10 ◦
und ϕo = 89 ◦ entsprechen.
2.2.2.2 Drallklappe
= 0°
= 90°
Abbildung 2.4: Stellbereich der Drosselklappe
Wie bei einer Drosselklappe besteht der Antrieb einer elektromotorischen Drallklappe aus
einem DC-Motor, einem Getriebe und einer Rückstellfeder. Der Aufbau der Drallkappe ist
in Abbildung 2.5 gezeigt. Die Antriebswelle der Drallklappe hat einen Antriebshebel und
treibt über ein Kugelgelenk die Schubstange an. An der Schubstange sitzen gemeinsam
alle Klappen, welche die gleichzeitige und gleichförmige Verstellung des Querschnitts jedes
Kanals ermöglicht (siehe Abbildung 2.1 rechts). Die Feder ist als Spiralfeder ausgeführt.
Die Ansteuerung des Motors erfolgt ebenfalls über eine H-Brücke mit einem PWM-Signal.
Ein Potentiometer liefert dem Motorsteuergerät die Drehwinkelposition der Klappen und der
Messwertebereich der Drehwinkelposition liegt genau wie die Drosselklappe zwischen 0, 5
V bei 10 ◦ für die voll geöffnete Klappe und 4, 5 V bei 89 ◦ für die voll geschlossene Klappe.
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