Innehållsförteckning. TSFS05 Fordonssystem Fö 7 Drivlina Reglering. Drivlina - Reglering. Drivlina - Reglering. Drivlina - Reglering

Relevanta dokument
Innehållsförteckning. TSFS09 Modellering och Reglering av Motorer och Drivlinor Fö 11 Drivlina Reglering. Drivlinemodellering. Drivlina - Modellering

Innehållsförteckning. TSFS09 Modellering och Reglering av Motorer och Drivlinor Fö 12 Drivlina Reglering. Drivlinemodellering. Drivlina - Modellering

Innehållsförteckning. TSFS09 Modellering och Reglering av Motorer och Drivlinor Fö 9 Drivlina modellering. Drivlinans komponenter.

Kursinformation. TSFS09 Modellering och Reglering av Motorer och Drivlinor Fö 9 Drivlina modellering. Drivlinans komponenter. Innehållsförteckning

TSRT91 Reglerteknik: Föreläsning 12

Föreläsning 9. Reglerteknik AK. c Bo Wahlberg. 30 september Avdelningen för reglerteknik Skolan för elektro- och systemteknik

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Reglerteknik I: F10. Tillståndsåterkoppling med observatörer. Dave Zachariah. Inst. Informationsteknologi, Avd. Systemteknik

TENTAMEN I REGLERTEKNIK Y/D

Simulering och reglerteknik för kemister

TENTAMEN I REGLERTEKNIK I

TSRT91 Reglerteknik: Föreläsning 2

TENTAMEN I REGLERTEKNIK

REGLERTEKNIK KTH. REGLERTEKNIK AK EL1000/EL1110/EL1120 Tentamen , kl

Välkomna till TSRT15 Reglerteknik Föreläsning 12

Välkomna till TSRT19 Reglerteknik Föreläsning 12

TSRT91 Reglerteknik: Föreläsning 9

TSRT91 Reglerteknik: Föreläsning 10

Industriell reglerteknik: Föreläsning 2

Lösningsförslag till tentamen i Reglerteknik (TSRT19)

Välkomna till TSRT15 Reglerteknik Föreläsning 2

TSRT91 Reglerteknik: Föreläsning 11

TENTAMEN I REGLERTEKNIK Y TSRT12 för Y3 och D3. Lycka till!

AUTOMATIC CONTROL REGLERTEKNIK LINKÖPINGS UNIVERSITET. M. Enqvist TTIT62: Föreläsning 2. Här är

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings Universitet

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

REGLERTEKNIK KTH. REGLERTEKNIK AK EL1000/EL1110/EL1120 Kortfattade lösningsförslag till tentamen , kl

A. Stationära felet blir 0. B. Stationära felet blir 10 %. C. Man kan inte avgöra vad stationära felet blir enbart med hjälp av polerna.

Reglerteknik AK, Period 2, 2013 Föreläsning 12. Jonas Mårtensson, kursansvarig

Industriella styrsystem, TSIU04. Föreläsning 1

Mekatronik Masterprofil på M

Lösningar Reglerteknik AK Tentamen

TSRT09 Reglerteori. Sammanfattning av föreläsning 5: RGA, IMC. Föreläsning 6. Sammanfattning av föreläsning 5: LQG. Föreläsning 6: LQ-reglering

Systemteknik/Processreglering F2

Reglerteknik AK. Tentamen 24 oktober 2016 kl 8-13

TENTAMEN I DYNAMISKA SYSTEM OCH REGLERING

Välkomna till Reglerteknik Föreläsning 2

TENTAMEN REGLERTEKNIK TSRT15

TENTAMEN I DYNAMISKA SYSTEM OCH REGLERING

Laplacetransform, poler och nollställen

Tentamen i Systemteknik/Processreglering

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Innehållsförteckning. TSFS09 Modellering och Reglering av Motorer och Drivlinor Fö 14. Modellering och Reglering av Motorer och Drivlinor

ERE 102 Reglerteknik D Tentamen

Reglerteori. Föreläsning 5. Torkel Glad

Reglerteknik AK, FRT010

Innehållsförteckning. TSFS09 Modellering och Reglering av Motorer och Drivlinor Fö 14. Modellering och Reglering av Motorer och Drivlinor

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Innehållsförteckning. TSFS09 Modellering och Reglering av Motorer och Drivlinor Fö 07 Motor MVEM och Turbo. Modelleringsstrategi MVEM

TENTAMEN I REGLERTEKNIK Y/D

Föreläsning 7. Reglerteknik AK. c Bo Wahlberg. 26 september Avdelningen för Reglerteknik Skolan för elektro- och systemteknik

Reglerteknik I: F1. Introduktion. Dave Zachariah. Inst. Informationsteknologi, Avd. Systemteknik

TENTAMEN I TSRT19 REGLERTEKNIK

Systemteknik/Processreglering F6

TSIU61: Reglerteknik. Sammanfattning från föreläsning 3 (2/4) ˆ PID-reglering. ˆ Specifikationer. ˆ Sammanfattning av föreläsning 3.

TSIU61: Reglerteknik. PID-reglering Specifikationer. Gustaf Hendeby.

Mekatronik Masterprofil på M

Industriella styrsystem, TSIU06. Föreläsning 1

Flervariabel reglering av tanksystem

Reglerteori. Föreläsning 11. Torkel Glad

PID-regulatorn. Föreläsning 9. Frekvenstolkning av PID-regulatorn. PID-regulatorns Bodediagram

Industriella styrsystem, TSIU06. Föreläsning 1

TENTAMEN I TSRT91 REGLERTEKNIK

AUTOMATIC CONTROL REGLERTEKNIK LINKÖPINGS UNIVERSITET. M. Enqvist TTIT62: Föreläsning 3 AUTOMATIC CONTROL REGLERTEKNIK LINKÖPINGS UNIVERSITET

Mer om medelvärdesmodellering av motorer Generell modelleringsstrategi

REGLERTEKNIK KTH REGLERTEKNIK AK EL1000/EL1110/EL En tillståndsmodell ges t.ex. av den styrbara kanoniska formen: s 2 +4s +1.

Välkomna till TSRT19 Reglerteknik Föreläsning 3. Sammanfattning av föreläsning 2 PID-reglering Blockschemaräkning Reglerdesign för svävande kula

Exempel: reglering av en plattreaktor. Varför systemteknik/processreglering? Blockdiagram. Blockdiagram för en (del)process. Exempel: tankprocess

SIMULINK. En kort introduktion till. Polplacerad regulator sid 8 Appendix Symboler/block sid 10. Institutionen för Tillämpad Fysik och elektronik

Innehållsförteckning. TSFS05 Fordonssystem Fö 10. Drivlina. Drivlina Modellering. Model-Based Control. Drivlina Reglering.

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Lösningsförslag till tentamen i Reglerteknik fk M (TSRT06)

TENTAMEN I TSRT22 REGLERTEKNIK

Flervariabel reglering av tanksystem

Examples on Analog Transmission

Lösningar till Tentamen i Reglerteknik AK EL1000/EL1100/EL

EL1000/1120/1110 Reglerteknik AK

Lösningar till Tentamen i Reglerteknik AK EL1000/EL1100/EL

Figur 2: Bodediagrammets amplitudkurva i uppgift 1d

Systemskiss. Redaktör: Anders Toverland Version 1.0. Status. LiTH Fordonssimulator. Granskad Godkänd. TSRT71 Anders Toverland

Reglerteknik AK. Tentamen 9 maj 2015 kl 08 13

TSRT21 Dynamiska system och reglering Välkomna till Föreläsning 10

Reglerteknik, TSIU61. Föreläsning 2: Laplacetransformen

Reglerteknik Z / Bt/I/Kf/F

Reglerteknik AK. Tentamen 27 oktober 2015 kl 8-13

Mekatronik Masterprofil på M

LUNDS TEKNISKA HÖGSKOLA Institutionen för Elektro- och Informationsteknik

TENTAMEN: DEL B Reglerteknik I 5hp

FORTA M315. Installation. 218 mm.

Conventional Cruise control / Adaptive Cruise Control

TSRT91 Reglerteknik: Föreläsning 4

Reglerteknik 1. Kapitel 1, 2, 3, 4. Köp bok och övningshäfte på kårbokhandeln. William Sandqvist

Transkript:

Innehållsförteckning TSFS Fordonssystem Fö 7 Drivlina Reglering Lars Eriksson - Kursansvarig Fordonssystem, Institutionen för Systemteknik Linköpings universitet larer@isy.liu.se Motiverande exempel Motiverande exempel med P-regulator October, Reglera rotationshastigheter och moment Viktiga tillämpningar driveline speed control (farthållning) driveline control for gear shifting ( automatväxling med motorstyrning) driveline control for driveability in transients (drivline reglering for körbarhet i transienter) Varför är det inte enkelt? Mätningar illustrerar svårigheter torque speed speed En annan mätning Shift at RPM Shift at RPM 8 9. 9 9 8 7. 8. 8 8. 7. 7. 9 Stegsvar t= s: motorvarvtal dämpat, hjulvarvtal svängigt Från växelläge till neutralläge 8 Modell Mätsignal (J m +J t /i t +J f /i t i f ) θ m = M m M fr:m (b t /i t +b f /i t i f ) θ m k(θ m /i t i f θ w )/i t i f c( θ m /i t i f θ w )/i t i f (J w +mr w) θ w = k(θ m /i t i f θ w )+c( θ m /i t i f θ w ) (b w +mc r r w) θ w c wa a ρ a r w θ w r w m(c r +gsin(α)) Olika sensorer y = Cx +e C m = ( ) C w = ( ) Tillstånd Prestanda variabel z z = Mx +Du x = θ m /i t i f θ w, x = θ m, x = θ w

Gear and θm-feedback Gear and θw-feedback P-Reglering resultat -feedback. -feedback 8 Gear 8 and θm-feedback Gear 8 and θw-feedback Rotort, P-reglering från motorvarvtal och hjulvarvtal: över växel, under växel 8. Kryss öppna systemets poler. P-reglering av hjulvarvtalet kan ge instabilt system.. speed, θm-feedback.... Stegsvar för system reglerade med P-regulator olika återkopplings signaler. Innehållsförteckning Tillståndsåterkoppling Aktiv dämpning Stationärt fel Experiment Reglera rotationshastigheter och moment Tillämpningar: -hastighetsreglering -växlingsreglering D Använd torsionsmodellen θ m k θ w l +v H r u ẋ x z F r (s) B /s M M m M fr:m c r w m(c r +gsin(α)) A C J m +J t /i t +J f /i t i f J w +mr w F y (s) Regulatorer F y återkoppling placering av poler F r framkoppling servoegenskaper y e Hur var det nu man gjorde mer anvancerad reglering än P-reglering? Med u = M m M fr:m tillståndsrepresentation ẋ = Ax +Bu +H l () x = θ m /i t i f θ w x = θ m () x = θ w l = r w m(c r +gsin(α)) /i A = k/ij (b +c/i )/J c/ij k/j c/ij (c +b )/J B = /J, H = /J, () i = i t i f J = J m +J t /i t +J f /i t i f J = J w +mr w () b b = b t /i t +b f /i t i f = b w +mc r r w

Tillståndåterkoppling u = l r K cˆx () K c är tillståndåterkopplingsmatrisen Kalman-filter ˆx = Aˆx +Bu +K f (y Cˆx) () Repetition av Reglerteknik Man kan placera polerna Placera polerna så att dynamiken blir väl dämpad Regulatorn sköter då detta Aktiv dämpning K f är Kalmanförstärkningsmatrisen. Ja, det fungerar Fungerar Aktiv dämpning? I så fall: Hur? Speed, 7 8 (performance output) Jämför med klassisk RQV u = u +K p (ri θ m ) (7)... Speed,..9 7 8 7 8 Jämförelse vid ungefär samma snabbhet. Man kan trimma stationära felet. Fältförsök The real thing torque Speed,...... 8 7 8 9 7 8 9. speed speed.9 7 8 Stationära felet skiljt från noll kan vara intressant för körkänslans skull... 7 8 9 Aktiv dämpning (heldragen) Traditional RQV (streckad). Innehållsförteckning Ytterligare motoregenskaper som är viktiga i ett verkligt fall. Maximum torque iter Diesel smoke iter If the turbo pressure is low and a high engine torque is demanded, diesel smoke emissions will increase to an unacceptable level. Transfer function from fuel to engine friction The engine output torque transferred to the clutch is equal to the engine torque (the torque resulting from the explosions) subtracted by the engine internal friction. Växlingsförlopp Avslutande kommentarer

Reglera moment Driveline control for gear shifting Automatic Gear Shifting in Heavy Trucks Automatic transmission This approach is seldom used for the heaviest trucks, due to expensive transmissions and problems with short life time. Another drawback is the efficiency loss compared to manual transmissions. Manual transmission and automatic clutch A quite common approach, which needs an automatic clutch system. This system has to be made robust against clutch wear. Gear shifting by engine control With this approach the automatic clutch is replaced by engine control, realizing a virtual clutch. The only addition needed to a standard manual transmission is an actuator to move the gear lever. Lower cost and higher efficiency characterize this solution. Växlingsförlopp Start of gear shift Neutral gear engaged New gear engaged Control passed to the driver b t J t torque M t θ c θ t M p J t b t zero transmission torque Torque control phase Speed synchronization phase Input shaft Output shaft Simplified model of the transmission with two cogwheels with conversion ratio i t. The torque transmitted between the cogwheels is the transmission torque, z. Jämför Enkelt exempel Control Criterion Utskrivet T z +η(u u shift ) (8) Vad betyder första termen? Unconstrained Active Damping T = T Vad betyder de två termerna? z +η(u u shift ( θ w,l)) (9) (Mx +Du) +η(u µ x θ w µ l l) z = is guaranteed. u = D Mx () torque, z.. Vad betyder andra termen? (u u shift ) Gear-Shift Condition 8 7 7..9.8.7. z = ur stelkroppsantagande u = u shift ()... Unconstrained active damping. Oscillationerna dämpas med orealistisk styrsignal. Hastigheten minskar.

torque, z Kombinationen 8 8... 8 8 Control the gear-shift condition. Styrsignalen får ned momentet men oscillationer i drivlinan. Måste vänta. T = T Hur väljer man η? z +η(u u shift ( θ w,l)) () (Mx +Du) +η(u µ x θ w µ l l) Verifiering - I 8 torque, z. [rad]... Drive-shaft torsion, x. -torque controller, solving the gear-shift criterion. Uppnåbar styrsignal, och aktiv dämpning av oscillationerna. Fältförsök med aktiv dämpning. Verifiering - II [rad]...... 8 Drive-shaft torsion, x Start of gear-shift controller at. s. Fältförsök Exciterar dynamiken och kopplar sedan in regulatorn. Oscillationerna dämpas ut. Följetongen fortsätter Enkelt exempel Illustrerar följande viktiga idéer: likhet mellan olika utsignaler skillnad mellan olika utsignaler förenklat principstudium av poler och nollställen momentmodellering möjliga förkortningar Förstår ni nu denna figur? Gear and θm-feedback Gear and θw-feedback Gear 8 and θm-feedback Gear 8 and θw-feedback