Objektorientierte Modellbildung und nichtlineare prädiktive Regelung von Dieselmotoren

• Object-Oriented Modelling and Nonlinear Model Based Predictive Control of Diesel Engines

Richert, Felix; Abel, Dirk (Thesis advisor)

Als Ms. gedr.. - Aachen : VDI-Verl. (2006)
Doktorarbeit

In: Fortschritt-Berichte VDI : Reihe 8, Meß-, Steuerungs- und Regelungstechnik 1092
Seite(n)/Artikel-Nr.: VIII, 172 S. : Ill., graph. Darst.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2005

Kurzfassung

Moderne Dieselmotoren erfordern zunehmend komplexe Mehrgrößenregelungsansätze; schnelle Erweiterungen und Modifikationen müssen gewährleistet sein und werden durch modellbasierte Ansätze ermöglicht. Die vorliegende Arbeit stellt einen mittelwertbasierten Modell-Rahmen basierend auf physikalischen Ansätzen zur Beschreibung von Dieselmotoren mit Abgasrückführung (AGR) und Turbolader mit Variabler Turbinengeometrie (VTG) vor. Dieser Modell-Rahmen wurde sowohl objektorientiert in Dymola als Simulationsmodell umgesetzt, als auch in einer anpassungsfähigen Modellgestützten Prädiktiven Regelung (MPR) als Prozess-Modell verwendet. Der Entwurfsprozess für diese Regelung wurde mit rechnerunterstützter Formelmanipulation und Code-Generierung bestmöglich automatisiert; gemeinsam mit der aus Matlab/Simulink und Dymola bestehenden Simulationsumgebung steht so eine vollständige Entwicklungskette für die schnelle Reglerentwicklung, das so genannte Rapid Control Prototyping (RCP), zur Verfügung. Die Modellbildung des Dieselmotors sowie die Regelung und deren Umsetzung mit Hilfe der einzelnen Elemente der vorgestellten Toolkette werden detailliert erläutert.