Naslov
Procjena varijabli stanja automobilskog pogona s primjenama u regulaciji
(State estimation of automotive drive with control applications)

Autori
Pavković, Danijel

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Fakultet strojarstva i brodogradnje

Mjesto
Zagreb

Datum
30.05

Godina
2007

Stranica
241

Mentor
Deur, Joško

Neposredni voditelj
Deur, Joško

Ključne riječi
Automobilski pogon; procjena varijabli stanja; regulacija; adaptivni Kalmanov filtar; Ottov motor; trenje između autogume i podloge
(Automomotive drive; state estimation; control; adaptive Kalman filter; SI engine; tire/road friction)

Sažetak
U radu je razmatrana problematika procjene varijabli stanja različitih podsustava automobilskog pogona i primjene u regulaciji. U tu su svrhu razmotreni odgovarajući dinamički modeli pojedinih podsustava automobilskog pogona, poput modela Ottovog motora i modela trenja između autogume i podloge. Parametri dinamičkih modela podsustava automobilskog pogona određeni su eksperimentalnom identifikacijom. Pritom je poseban naglasak dan na eksperimentalnu karakterizaciju značajki trenja za male iznose faktora klizanja kotača. Ovo uključuje određivanje iznosa gradijenta statičke karakteristike trenja i faktora prigušenja torzijskih vibracija autogume za različite vrste podloga, te uspostavljanje njihove veze s koeficijentom trenja za širok raspon radnih parametara vozila. Za potrebe procjene varijabli stanja automobilskog pogona predložen je koncept adaptivnog Kalmanovog filtra temeljenog na stohastičkom modelu podsustava pogona u prostoru stanja. Pritom se osnovni Kalmanov filtar podešava za dobro potiskivanje šuma u procijenjenim varijablama stanja, dok se adaptacija kratkotrajnim povećanjem pojačanja Kalmanovog filtra provodi samo kada se detektiraju nagle promjene varijabli stanja. Adaptivni Kalmanov filtar se posebice projektira i ispituje za sustav procjene momenta tereta Ottovog motora. Adaptivni sustav procjene momenta tereta karakteriziran je visokom kvalitetom slijeđenja naglih promjena mometa tereta i niskom osjetljivosti na šum. Predloženi sustav procjene primijenjen je kao osnova za kompenzaciju momenta tereta Ottovog motora u sustavu regulacije brzine vrtnje u praznom hodu. Tako dobiveni adaptivni regulator ispitan je eksperimentalno i uspoređen s konvencionalnim regulatorima kao što su PI, PID i polinomski regulator. Usporedni eksperimentalni rezultati ukazuju na znatno bolje regulacijske značajke adaptivnog regulatora za širok raspon režima rada Ottovog motora. Eksperimentalna analiza također pokazuje da primjena adaptivnog regulatora predstavlja svojevrsno optimalno rješenje u razmatranom slučaju kada se moment tereta Ottovog motora ne može precizno mjeriti ili rekonstruirati. Adaptivni Kalmanov filtar je također uspješno primijenjen za procjenu masenog protoka zraka Ottovog motora i vučne sile električnog vozila. Primjena adaptivnog Kalmanovog filtra za procjenu koeficijenta trenja na temelju statičke karakteristike trenja i faktora prigušenja torzijskih vibracija autogume rezultira točnom i brzom procjenom promjene stanja podloge i dobrim potiskivanjem šuma u stacionarnom stanju.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo

POVEZANOST RADA