Nomenklatur - im ZESS

4.2 Ein adaptives Kalman-Filter zur Lastschätzung
b) Da das dynamische Verhalten des Saugrohrs in guter Näherung durch ein Verzögerungsglied
erster Ordnung (37�-Glied) mit betriebspunktabhängiger Zeitkonstante modelliert
werden kann, ist es möglich, das dreidimensionale Kennfeld aus a) auf zwei zweidimensionale
und damit anschaulichere Kennfelder zu reduzieren. Über den Drosselklappenwinkel
und die Drehzahl ist die stationäre Luftmasse im Zylinder bestimmt. Dieser Wert dient
als Eingang eines 37�-Glieds, und der Vergleich von Ein- und Ausgang liefert die Änderung
der Luftmasse. Die Zeitkonstante wird dabei über ein Kennfeld mit den Eingängen n
und &α bestimmt.
α(k)
n(k)
KF
m zyl, stat.
α(k)
n(k)
1
τs+1
KF
Δm luft (k,k+1)
Abbildung {4.22}: Prädiktion; Modellierung des Saugrohrs als 37�-Glied
τ
Beiden Verfahren ist gemeinsam, daß sie die Ableitung des Drosselklappenwinkels benötigen.
Da die Messung des Drosselklappenwinkels verrauscht ist, wird die Ableitung mit Hilfe eines
linearen Kalman-Filters berechnet. Die Gleichungen des linearen Kalman-Filter sind in Kapitel
6.3 hergeleitet. Die Ergebnisse werden jedoch anschließend gezeigt und kurz diskutiert.
In der ersten Zeile von Abbildung {4.23} ist die stark gestörte Messung des Drosselklappenwinkels
und das Filterergebnis zu sehen. Durch die extremen Störungen war es notwendig, im
Kalman-Filter eine Ausreißererkennung zu implementieren. Der zweite Zustand, die Drosselklappenwinkelgeschwindigkeit,
wurde als negativ autokorrelierte Größe im Filtermodell implementiert.
Somit ergibt sich ein relativ glatter Verlauf dieser Zustandsschätzung.
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