AT11373U2 - Verfahren zur regelung technischer prozesse, sowie verfahren zur durchführung von versuchen auf prüfständen - Google Patents

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AT11373U2 AT0035610U AT3562010U AT11373U2 AT 11373 U2 AT11373 U2 AT 11373U2 AT 0035610 U AT0035610 U AT 0035610U AT 3562010 U AT3562010 U AT 3562010U AT 11373 U2 AT11373 U2 AT 11373U2
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Abstract

Für ein Verfahren zur Regelung technischer Prozesse ist der Prozess durch ein zumindest lokal gültiges Streckenmodell, vorzugweise mit nichtlinearen Modellstrukturen, dargestellt, wobei unter Nutzung des Prozessmodells zukünftige relevante Prozessgrößen und Regelgrößen vorherberechnet werden und zumindest der jeweils nächste Stelleingriff optimiert wird.Um ein zur Verwendung mit nichtlinearen dynamischen Simulationsmodellen geeignetes Regelverfahren zu erhalten, werden sowohl für die Strecke als auch für den Regler parametrierbare Modelle herangezogen, wobei eine Prädiktion durchgeführt und verwendet wird, dass aber neben zukünftigem Streckenverhalten auch das aktuelle bzw. vergangene Streckenverhalten verwendet wird.

Claims (14)

  1. österreichisches Patentamt AT 11 373 U2 2010-09-15 insbesondere nur als vorläufiges Zwischenergebnis zu betrachten. Entscheidend hierbei ist jedoch die Reproduzierbarkeit der Fahrpedal- und Bremsansteuerung über den Strassengradienten, was in Fig. 7 eindrucksvoll dargestellt werden konnte. [0073] Die in den Fig. 6 und 7 dargestellten Versuche und weitere Voruntersuchungen haben gezeigt, dass sich das in Fig. 5 skizzierte System als ideale Plattform für weitere Untersuchungen und zur Industrialisierung des nichtlinearen modellprädiktiv-retrospektiven Regelungsverfahrens eignet. Das Ziel der aktuellen Portierungsaktivitäten ist ein, mit vertretbarem Aufwand selbstadaptierender Fahrer für Emissionszyklen. Neben einer hohen Regelgüte in Bezug auf die Sollgeschwindigkeit sollen auch Kriterien wie etwa niedriger Verbrauch oder Emissionen im Zyklus unter Einhaltung der gesetzlichen Toleranzen vorgegeben werden können. Ansprüche 1. Verfahren zur Regelung technischer Prozesse, wobei der Prozess durch ein zumindest lokal gültiges Streckenmodell, vorzugweise mit nichtlinearen Modellstrukturen, dargestellt wird, wobei unter Nutzung des Prozessmodells zukünftige relevante Prozessgrößen und Regelgrößen vorherberechnet werden und zumindest der jeweils nächste Stelleingriff optimiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl für die Strecke als auch für den Regler parametrierbare Modelle herangezogen werden, wobei eine Prädiktion durchgeführt und verwendet wird, dass aber neben zukünftigem Streckenverhalten auch das aktuelle bzw. vergangene Streckenverhalten verwendet wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass neben prädizierten zukünftigen Regelabweichungen auch die tatsächlich gemessenen aktuellen sowie vergangenen Prozessgrößen berücksichtigt werden.
  3. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf der Führungsgröße postuliert wird, beginnend bei den Anfangsbedingungen bzw. beim Retrospektivhorizont bis hin zum Prädiktionshorizont und der Prozessausgang unter Zuhilfenahme eines hinreichend parametrierten Modells ersetzt wird und somit der simulierte Verlauf des Modellausgangs als Näherung der Regelabweichung bzw. der Regelgröße dient.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Streckenmodell zur Näherung der Regelabweichung bzw. zu ihrer Optimierung in umgekehrter Richtung des simulatorischen Informationsflusses genutzt wird.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass messbare aktuelle und vergangene sowie noch die zu ermittelnde zukünftige Stellgrößen zusammengefasst werden, beginnend bei den Anfangsbedingungen bzw. beim Retrospektivhorizont bis hin zum Stell- bzw. Prädiktionshorizont.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Regelabweichung minimierendes sowie die Stellgrößen bzw. deren Änderung begrenzendes Gütekriterium unter Verwendung einer genäherten Regelabweichungsgröße bestimmt wird.
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Realisierung der Modellkomponenten basierend auf neuronalen Netzen erfolgt, vorzugsweise mit einer TDNN_Struktur, die auch parametrische Voltera-Reihen etc. beinhalten kann und mit einem geeigneten statischen Approximationskern ausgestattet ist.
  8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Onli-ne-Optimierung eines Modellfehlerkriteriums sowie eine Begrenzung der Stellgrößen bzw. Stellgrößenänderung vorgenommen wird. 11/16 österreichisches Patentamt AT 11 373 U2 2010-09-15
  9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler nicht explizit festgelegt wird, sondern nur seine Struktur und dass ein Optimierungsverfahren als eigentlicher Regler fungiert und mittelbar zur Bestimmung optimaler Stellgrößenfolgen eingesetzt wird.
  10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Reglerstruktur der Struktur des Streckenmodells entspricht.
  11. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regleroptimierung durch geeignete Adaption der Reglerparameter erfolgt.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass vorgelagert eine geeignete Festlegung der Streckenmodellparameter erfolgt.
  13. 13. Verfahren zur Durchführung von Versuchen auf Prüfständen für ein Fahrzeug, einen Antriebsstrang oder Antriebsstrangkomponenten zum Zweck einer Optimierung kalibrierrelevanter Größen, beispielsweise Abgas- oder Schallemission, Energieumsatz, Fahrbarkeit od. dgl. unter vorgebbaren Randbedingungen, umfassend die Ansteuerung des Prüflings und der Prüfstandsstruktur ausschließlich über elektrische Signale, wobei eine Regelung zumindest eines Parameters auf Basis einer Simulation erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 erfolgt.
  14. 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhalten eines menschlichen Fahrers durch einen technischen Regler substituiert wird, unter besonderer Berücksichtigung eines objektivierten und damit reproduzierbaren Verhaltens, wobei der Betrieb des Reglers gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 erfolgt. Hierzu 4 Blatt Zeichnungen 12/16
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Inventor name: WINSEL THOMAS DR.ING., GRAZ (ST). GM 356/2010

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