Zur Identifikation mechatronischer Stellglieder mit Reibung bei ...

3 SEMI-PHYSIKALISCHE MODELLIERUNG
Embedded-Coder TM wird anschließend das zeitdiskrete Simulink-Modell auf einen Mikro-
kontroller umgesetzt. Im Folgenden wird der implementierte Stellgliedsimulator bewertet.
Tabelle 3.5: Validierungsergebnisse mit dem zeitkontinuierlichen und dem zeitdiskreten Modell für
die Drosselklappe ((rekursive Auswertung des zeitdiskreten Modells))
APRTS
(Validierungsdaten)
3.6.3 Bewertung des Stellgliedsimulators
zeitkontinuierliches
Modell
zeitdiskretes
Modell
eNRMSE 0, 06 0, 07
e ∞ 4, 73 ◦ 5, 09 ◦
Die Ergebnisse des auf der Hardware umgesetzten Stellgliedsimulators werden im Folgen-
den mit Messungen im offenen Regelkreis verglichen. Als Beispiel werden die Ergebnisse
für die Drosselklappe diskutiert. Eine Untersuchung wurde mit dem amplitudenmodulierten
Pseudo-Rausch-Treppensignal (APRTS) durchgeführt und die entsprechenden Messergeb-
nisse wurden in Abbildung 3.16 aufgezeichnet. Durch Vergleich von Messungen und Simula-
tion im offenen Regelkreis kann der HiL-Stellgliedsimulator die realen Effekte erfassen. Es ist
aber auffällig, dass eine noch sichtbare Abweichung beim Öffnen (von 10 ◦ zu 89 ◦ ) auftaucht.
Grundsätzlich ist zu erkennen, dass die Geschwindigkeit der Simulation (HiL-Simulator) zu
hoch ist, was darauf schließen lässt, dass die ungeeigneten Federparameter (Federvor-
spannung oder Federkoeffizient) die Fehler verursachen. Und zwar sollte im Idealfall der
Verlauf der HiL-Simulation mit dem Verlauf des zeitdiskreten Modells übereinstimmen, weil
das zeitdiskrete Modell unmittelbar auf der Hardware umgesetzt wurde. Leider ist in Abbil-
dung 3.16 zu sehen, dass eine deutliche Abweichung zwischen beiden Verläufen auftaucht.
Es wird vermutet, dass die Modellgüte wegen des Rechenfehlers in elektronischen Schal-
tungen oder wegen der elektrischen Störung in realer Hardwareumgebung verschlechtert
wird. In Tabelle 3.6 wird auch deutlich, dass e ∞ für den HiL-Simulator ca. 12 ◦ beträgt, der
viel größer als die erwartete 5 ◦ -Toleranz ist. D.h. die Modellgüte wurde durch Zeitdiskretisie-
rung und durch reale Bedingungen auf dem Mikroprozessorboard verschlecht. Deswegen
ist anschließend ein Feintuning der Parameter (Federvorspannung oder Federkoeffizient)
zwecks Anpassung an die Messung notwendig.
Tabelle 3.6: Validierungsergebnisse mit dem zeitkontinuierlichen, zeitdiskreten Modell und
HiL-Simulator für die Drosselklappe
APRTS
(Validierungsdaten)
zeitkontinuierliches
Modell
zeitdiskretes
Modell
HiL-Simulator
eNRMSE 0, 06 0, 07 0, 12
e ∞ 4, 73 ◦ 5, 09 ◦ 12, 08 ◦
Die identifizierten Modelle für Drallklappe und AGR-Ventil wurden auch in gleicher Weise
auf der Hardware umgesetzt und haben ähnliche Ergebnisse wie die Drosselklappe er-
reicht. Durch Anpassung der „problematischen“ Modellparameter (z.B. Federvorspannung
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