Zeitschriebe — Simulationsergebnisse
Die folgenden Zeitschriebe zeigen Simulationsergebnisse der integrierten Fahrdynamikregelung für das Manöver ISO 7975 — Bremsen in der Kurve — mit dem ROboMObil im geschlossenen Regelkreis. Das Fahrzeug fährt zunächst geradeaus, lenkt in eine Kreisfahrt ein und wird anschließend bei Kurvenfahrt abgebremst. Die Simulation nutzt ein detailliertes Mehrkörpermodell des ROMO als Regelstrecke, das sich strukturell und parametrisch vom Entwurfsmodell der iFR unterscheidet.
Längs- und Querbeschleunigung
Soll- und Ist-Quer- und Längsbeschleunigung für die gefahrene Variante des Manövers ISO 7975. Das Manöver wird im geschlossenen Regelkreis gefahren. Dabei wird der hier gezeigte Beschleunigungsverlauf vorgegeben. Die iFR folgt der Vorgabe präzise — die Ist-Verläufe (rot gestrichelt) decken sich nahezu vollständig mit den Soll-Verläufen (schwarz).
Ruckanforderung
An das inverse Modell gestellte Ruckanforderung über das Fahrmanöver. Die Verläufe sind nicht glatt, da der äußere Regelkreis durch einen zusätzlich kommandierten Ruck die Fehler der Inversion kompensiert. Die translatorische Ruckanforderung zeigt die Längs- und Querkomponente, die rotatorische den Gier-Ruck.
Gierrate und Schwimmwinkel
Gierraten- und Schwimmwinkelverlauf über das Manöver ISO 7975. Durch Kommandieren einer geeigneten Gierrate wird ein Schwimmwinkelverlauf erreicht, der sich nahe an der Vorgabe β_ref = 0 bewegt. Der kurze Schwimmwinkel-Peak beim Einlenken klingt rasch ab.
Reifenkräfte
Die acht ebenen Reifenkräfte, dargestellt im jeweiligen Reifenkoordinatensystem. Die Reifenlängskräfte bauen sich entsprechend den gestellten Drehmomenten auf. Die Reifenquerkräfte sind achsweise trotz nahezu gleicher Winkel verschieden, da die Radlasten achsweise voneinander abweichen. Während das Fahrzeug geradeaus fährt, existieren achsweise entgegengerichtete Reifenquerkräfte — dies ist auf die eingestellte Vorspur zurückzuführen.
Kraftschlussausnutzung
Ausnutzungsgrade der Kraftschlusspotentiale, Vergleich mit dem theoretischen Optimum und die vier Radlasten für das Manöver ISO 7975 mit dem ROboMObil im geschlossenen Regelkreis. Die vier Ausnutzungsgrade der Kraftschlusspotentiale der Reifen sind in erster Näherung gleich. Da die Zeitschriebe der Reifenkräfte belegen, dass sich Reifenkräfte während der Kreisfahrt nicht gegenseitig hinsichtlich ihrer Wirkung auf die Fahrzeugbeschleunigung aufheben, bedeutet dies: Das gesamte Kraftschlusspotential wird nahe am theoretischen Optimum ausgenutzt.
Stellgrößen
Antriebs- beziehungsweise Bremsmomente, Lenkwinkel und Abrollwinkelgeschwindigkeiten für das Manöver ISO 7975 mit dem ROboMObil. Die Stellgrößen û = (τ^T, δ̇^T) werden vom Regler kommandiert. Sie wirken direkt auf die Zustandsgrößen der Abrollwinkelgeschwindigkeiten ω und der Lenkwinkel δ ein.
Fahrbahnmomente und Schätzfehler
Auf der Straße abgestützte Drehmomente τ_strasse und der absolute Fehler zwischen diesen realen und den entsprechenden geschätzten Drehmomenten. Die Drehmomente τ_strasse entsprechen qualitativ mit negativem Vorzeichen den gestellten Drehmomenten. Jedoch sind sie kleiner als diese, da ein Teil der Drehmomente die Räder in ihrer Drehung beschleunigt. So stützt sich dieser Teil nicht auf der Straße ab.