Systemdynamik und Regelung von Fahrzeugen

Dieses Buch vermittelt die wesentlichen modernen Methoden
der Systemdynamik und Reglerauslegung bei bodengebundenen
Fahrzeugen. Der Systemaspekt steht dabei im Vordergrund,
weshalb neben den mechanischen und regelungstechnischen
Grundlagen Modellbildung, Systemanalyse und Simulation not-
wendige Bestandteile dieser Verfahren sind.
Bei der Modellbildung und in den Anwendungsbeispielen werden
Stra~enfahrzeuge, Schienenfahrzeuge und Magnetschwebebahnen
behandelt. In charakteristischen Problemstellungen werden
insbesondere die Auswirkungen aktiver Komponenten auf das
Fahrzeugverhalten demonstriert.
Dar}berhinaus enth{lt das Buch ad{quate Rechenverfahren f}r
die auftretenden numerischen Aufgabenstellungenund Hinweise
auf aktuelle Softwarepakete zur Systemanalyse und Regleraus-
legung.

Klappentext

Dieses Buch vermittelt die wesentlichen modernen Methoden der Systemdynamik und Reglerauslegung bei bodengebundenen Fahrzeugen. Der Systemaspekt steht dabei im Vordergrund, weshalb neben den mechanischen und regelungstechnischen Grundlagen Modellbildung, Systemanalyse und Simulation not- wendige Bestandteile dieser Verfahren sind. Bei der Modellbildung und in den Anwendungsbeispielen werden Stra~enfahrzeuge, Schienenfahrzeuge und Magnetschwebebahnen behandelt. In charakteristischen Problemstellungen werden insbesondere die Auswirkungen aktiver Komponenten auf das Fahrzeugverhalten demonstriert. Dar}berhinaus enth{lt das Buch ad{quate Rechenverfahren f}r die auftretenden numerischen Aufgabenstellungenund Hinweise auf aktuelle Softwarepakete zur Systemanalyse und Regleraus- legung.

Inhalt
1 Einführung.- 1.1 Übersicht, Stand der Technik.- 1.2 Grundaufgaben.- 1.3 Literaturübersicht.- 1.4 Notation, Schreibweise für Formeln.- 2 Modellbildung.- 2.1 Grundsätzliches zur Modellbildung.- 2.2 Modellbildung beim Kraftfahrzeug.- 2.3 Modellbildung bei Magnetschwebebahnen.- 2.4 Modellbildung für Rad-Schiene-Fahrzeuge.- 2.5 Ersatzmodelle von Systemkomponenten.- 2.6 Kraftübertragung zum Fahrweg.- 2.7 Bewegungswiderstände.- 2.8 Datenbeschaffung, Parameterbestimmung.- 3 Bewegungsgleichungen.- 3.1 Aufstellung der Bewegungsgleichungen.- 3.2 Linearisierung der Bewegungsgleichungen.- 3.3 Beispiele.- 4 Lineare Systemanalyse.- 4.1 Einführung in die Zustandsform.- 4.2 Transitionsmatrix und ihre Berechnung.- 4.3 Stabilität und Abklingverhalten.- 4.4 Steuerbarkeit, Beobachtbarkeit.- 4.5 Zustandsdarstellung und Frequenzgang.- 4.6 Beispiele.- 5 Analyse stochastischer Fahrzeugschwingungen.- 5.1 Beschreibung zufälliger Störungen.- 5.2 Störmodelle für Fahrwegunebenheiten.- 5.3 Analyse im Zeitbereich.- 5.4 Berechnung im Frequenzbereich.- 5.5 Bewertung von Fahrzeugschwingungen.- 5.6 Beispiele.- 6 Auslegungs- und Reglerentwurfsverfahren.- 6.1 Einige prinzipielle Überlegungen zu aktiven Systemen.- 6.2 Entwurf durch Polvorgabe.- 6.3 Quadratische Synthese (Riccati-Entwurf).- 6.4 Zustandsschätzung.- 6.5 Beispiele.- 7 Digitale Regelung.- 7.1 Einführung.- 7.2 Diskretisierung der Zustandsgleichungen.- 7.3 Steuerbarkeit und Beobachtbarkeit.- 7.4 Reglerentwurf.- 7.5 Diskreter Zustandsbeobachter.- 7.6 Das diskrete Kalman-Filter.- 7.7 Beispiel.- 8 Software zur Systemdynamik.- 8.1 Entwicklungstendenzen.- 8.2 Entwicklungsschritte der Systemdynamik-Software.- 8.3 Simulation mit Mehrkörperprogrammen.