Identifikation nichtlinearer mechatronischer Systeme mit ...

Federmoment MF [Nm]
ag replacements
mit
5.5 Identifikation der Drosselklappe 141
Die Differenz zwischen Modell und Drosselklappe ist relativ groß. Dabei muss berücksichtigt
werden, dass die Drosselklappe ein doppelt integrierendes Verhalten aufweist:
Der Eingang ist ein Moment, der Ausgang die Lage der Drosselklappe. Aufgrund
der Steifigkeit des als Feder modellierten Getriebes ergibt sich eine nur sehr
kleine Schwingung der Drosselklappe, die, bezogen auf die absolute Lage der Drosselklappe,
eine zu vernachlässigende Amplitude aufweist. Es überwiegt somit das doppelt
integrierende Verhalten des Zwei-Massen-Systems. Aufgrund dieser Tatsache
machen sich kleine Änderungen in den dominierenden Reib- und Federmomenten
relativ stark im Drosselklappenwinkel bemerkbar. Dieses Verhalten lässt sich anschaulich
anhand einer Simulation überprüfen.
Als Vergleich ist in Abbildung 5.18 das Ergebnis eines Parallellaufs zweier Modelle
in der Simulation aufgezeichnet. In den beiden Modellen wurden identische lineare
Parameter verwendet, es wurden jedoch die in Abbildung 5.19 und 5.20 dargestellten
leicht veränderten nichtlinearen Kennlinien für die beiden Modelle verwendet.
Winkel ϕDK [rad]
0.4
0.3
0.2
0.1
0
−0.1
−0.2
−0.3
−0.4
−0.5
1.6
1.4
1.2
1
0.8
0.6
0.4
Modell 1
Modell 2
0.2
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Zeit[s]
PSfrag replacements
mit
Winkel ϕDK [rad]
Abb. 5.18: Simulation zweier parallel geschalteter Modelle
−0.6
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
Winkelgeschwindigkeit ˙ϕDK
Kennlinie Modell 1
Kennlinie Modell 2
rad
s
Abb. 5.19: Federkennlinie von Modell
1 und 2 in der Simulation
Reibmoment MR [Nm]
PSfrag replacements
mit
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
−0.1
−0.2
−0.3
−0.4
Kennlinie Modell 1
Kennlinie Modell 2
−0.5
−30 −20 −10 0 10 20 30
Winkel ϕDK [rad]
Abb. 5.20: Reibungskennlinie von Modell
1 und 2 in der Simulation