Aktualisiert: 2023-07-02
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Ein Assistenzsystem für die sicherheitsoptimierte Längsführung von E-Fahrzeugen im urbanen Umfeld
Schlüsselwort: Trajektorienoptimierung
Ein Assistenzsystem für die sicherheitsoptimierte Längsführung von E-Fahrzeugen im urbanen Umfeld
Planung energieeffizienter Mehrachstrajektorien unter Ausnutzung elektrischer Antriebskopplung
Die Energieversorgung elektrischer Servoantriebe industrieller Mehrachsanwendungen wird meist über Zwischenkreisverbünde realisiert. Durch kontinuierlichen Lastausgleich steht rekuperierte Bremsenergie Verbrauchern innerhalb des Verbunds zur Verfügung. Bei dynamischen Bewegungszyklen, z. B. von Manipulatoren und Positionierantrieben, kann der Energieaustausch zwischen Antrieben zu Reduzierung von Energieverbrauch und Spitzenlasten führen. Die vorliegende Arbeit beschreibt die Modellbildung für den Energiefluss im elektrisch gekoppelten Mehrachssystem unter Berücksichtigung von Energieverlusten und -speicherkapazitäten sowie Verfahren zur Planung energieoptimaler Trajektorien für Mehrachspositionierbewegungen unter expliziter Ausnutzung des Zwischenkreisverbunds. Anhand praktischer Umsetzung wird ein hohes zusätzliches Potential zur Energieeinsparung und Spitzenlastreduktion durch optimale Bewegungsplanung nachgewiesen.
Aktualisiert: 2020-09-09
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Planung energieeffizienter Mehrachstrajektorien unter Ausnutzung elektrischer Antriebskopplung
Die Energieversorgung elektrischer Servoantriebe industrieller Mehrachsanwendungen wird meist über Zwischenkreisverbünde realisiert. Durch kontinuierlichen Lastausgleich steht rekuperierte Bremsenergie Verbrauchern innerhalb des Verbunds zur Verfügung. Bei dynamischen Bewegungszyklen, z. B. von Manipulatoren und Positionierantrieben, kann der Energieaustausch zwischen Antrieben zu Reduzierung von Energieverbrauch und Spitzenlasten führen. Die vorliegende Arbeit beschreibt die Modellbildung für den Energiefluss im elektrisch gekoppelten Mehrachssystem unter Berücksichtigung von Energieverlusten und -speicherkapazitäten sowie Verfahren zur Planung energieoptimaler Trajektorien für Mehrachspositionierbewegungen unter expliziter Ausnutzung des Zwischenkreisverbunds. Anhand praktischer Umsetzung wird ein hohes zusätzliches Potential zur Energieeinsparung und Spitzenlastreduktion durch optimale Bewegungsplanung nachgewiesen.
Aktualisiert: 2020-11-05
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Recheneffiziente Trajektorienoptimierung für automatisierte Fahreingriffe
Für das automatisierte Fahren stellt die wirtschaftlich in ein Fahrzeug integrierbare Rechenleistung bei stetig wachsenden Anforderungen für etablierte Methoden der Trajektorienplanung eine große Hürde dar. Durch den konsequenten Einsatz der linear-quadratischen Optimierung werden besonders recheneffiziente Algorithmen zur Bewegungsplanung von Fahrzeugen hergeleitet. Deren praktische Leistungsfähigkeit wird im Realversuch für unterschiedliche Manöver und Dynamikbereiche demonstriert. In the context of automated driving, state of the art algorithms for trajectory planning require many computational resources that are expensive to integrate in commercial vehicles. Within this work highly computationally efficient algorithms for motion planning are derived using linear-quadratic optimization methods. A variety of real world driving maneuvers demonstrate the benefits of the derived algorithms.
Aktualisiert: 2021-02-11
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Ein Assistenzsystem für die sicherheitsoptimierte Längsführung von E-Fahrzeugen im urbanen Umfeld
Drehpunktbezogene Regelung aktiver Lenksysteme (Band 8)
Durch Einsatz einer aktiven Hinterachszusatzlenkung kann das Fahrzeugverhalten verbessert werden. In dieser Arbeit steht die Unterstützung des Fahrers im urbanen Betriebsbereich im Fokus. Nach dem Stand der Technik werden zur Berechnung eines einzelnen, aktiven Lenkeingriffs im Wesentlichen die Regelgrößen Gier- oder Quergeschwindigkeit genutzt. Ein Querdynamikfreiheitsgrad wird dabei nicht direkt kontrolliert, wodurch ein subjektiv unangenehmes Nachlenken des Fahrzeughecks bei agilisierenden Hinterachslenkeingriffen auftreten kann. Um diesem Umstand zu begegnen, wird in dieser Arbeit eine neue Regelgröße eingeführt, die physikalisch dem Abstand zwischen Fahrzeugschwerpunkt und Drehpunkt entspricht. Eine objektive Analyse zeigt, dass die Fixierung des Drehpunkts ein vorteilhaftes Referenzverhalten darstellt. Für die verschiedenen Regelgrößen werden Optimalsteuerungen und Regelungen entworfen. Der umfassende Konzeptvergleich hinsichtlich Führungsverhalten, Drehpunktverhalten, Robustheit und Stabilität zeigt die Vorteile der Drehpunktfixierung. Um den Nutzen einer aktiven Hinterachslenkung für den Normalfahrer zu erfassen, wird abschließend eine realfahrtdatenbasierte Methode vorgestellt und auf mehr als 650.000 km Feldversuchsdaten angewendet.
Aktualisiert: 2020-05-11
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Ein Assistenzsystem für die sicherheitsoptimierte Längsführung von E-Fahrzeugen im urbanen Umfeld
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