Dienstag, 14. Dezember 2010

Einspulmodell 2

Lenkregler für Fahrzeuge mit hoher Schwerpunktlage
http://www.biblio.tu-bs.de/ediss/data/20020627b/20020627b.pdf
Kraftfahrzeugdynamik & Längsdynamik & Querdynamik
http://hoppecorp.de/FHTW/einspurmodell.pdf
Querdynamik von Fahrzeugen
http://www.uni-due.de/imperia/md/content/mechatronik/lehre/fahrdynamik_kap2_zusatz.pdf

Horizontal Vehicle Dynamics
- 3 horizontal degrees of freedom:

  • translation on X-direction
  • translation on Y-direction
  • rotation around Z-axis Yaw
- the force transformation block :

  • the forces calculated in x, and y direction, and the moment around z-axis --> the movement of the vehicle center of gravity in the horizontal plan.

Montag, 13. Dezember 2010

Einspurmodell

 http://de.wikipedia.org/wiki/Einspurmodell

Einspurmodell
Annahmen:
- Fahrgeschwindigkeit = konstant
- Zwei Freiheitsgrade ( Gierbewegung & Schwimmbewegung )




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http://hoppecorp.de/FHTW/Skript_FZT_Teil8.pdf
http://www.uni-due.de/imperia/md/content/mechatronik/lehre/fahrdynamik_kap2_zusatz.pdf

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Lateral Dynamic Response of Vehicle Equipped with Electric Power Steering System
http://www.aisst.org.tn/PDF/document/sd75.pdf

- vehicle lateral dynamic response.
- modeling of  electric Power Steering.
- the vehicle lateral dynamics model evaluates the lateral and yaw motions of the vehicle.
- The steering angle is the input for the vehicle model to estimate  the vehicle lateral dynamics response.
- the lateral acceleration and yaw velocity are the outputs for the vehicle model.
- Electric Power Steering model.
- the study of electric power assisted steering on the vehicle lateral dynamics response.
- Bicycle half-car handling model
- estimate the lateral and yaw motions of the vehicle body.
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A Simulink model for Vehicle rollover prediction and prevention
  http://web.ics.purdue.edu/~chiu2/research/thesis.pdf
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Full Vehicle Dynamic Modeling for Chassis Controls
http://www.fisita.com/students/congress/sc08papers/f2008sc021.pdf

- Horizontal vehicle model is 3DOF.
  • It is consist of longitudinal, lateral translation, and rotation of vehicle mass center.
  • 3 DOF Horizontal vehicle model 
-  Vertical vehicle model
This model has 3 DOF of mass center(vertical, roll, pitch dynamic) and 4 DOF of each wheel(wheel vertical dynamic).
- 3DOF Horizontal dynamic
- 7DOF Vertical dynamic
- 4DOF Wheel dynamic

http://www.buchhandel.de/WebApi1/GetMmo.asp?MmoId=1000099&mmoType=PDF

- lateral vehicle dynamics.
- study kinematic and dynamic models for lateral vehicle motion.

- control system design for lateral vehicle applications
- Yaw stability control systems

  • the function of the yaw control system is to restore the yaw velocity of the vehicle as much as possible to the nominal motion expected by the driver. 
- a kinematic model for the lateral motion of a vehicle
- a bicycle model of the vehicle
- The steering angles (delta front),(delta rear)
- for the front wheel only steering (delta rear = 0)
- the center of gravity of the vehicle (C)
- the distance of the A, B to the c.g of the vehicle  (L front ,L rear)
- the motion of the vehicle  X,Y,W(epzei).
- the velocity of the c.g. is (V), makes angle B(Beta) with the longitudinal axis of the vehicle.
- the slip angle of the vehicle (beta).
- the heading angle of the vehicle (epzei).
- the velocity vector at the front wheel makes an angle with the longitudinal axis of the vehicle.
- the velocity vector at the rear wheel makes an angle with the longitudinal axis of the vehicle.
- the slip angle = 0 at the speed < 5 m/s --> the lateral force by the tires is small.
- steering angle (delta) = heading angle(epzei) + slip angle (beta) .

  • Bicycle model of lateral vehicle dynamics:
  • at higher vehicle speed : (kinematic model + dynamic model) for lateral vehicle motion
  • Bicycle model is 2 degree of freedom : the vehicle lateral position (y) and the vehicle yaw angle(epzei).
- Single track model for vehicle lateral dynamics

  1. Kinematic vehicle model  
  2. Dynamic vehicle model in terms of inertial lateral position and yaw angle
  3. Dynamic vehicle model in terms of road-error variables
  4. Dynamic vehicle model in terms of yaw rate and vehicle slip angle.
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Vehicle Dynamics
http://homepages.fh-regensburg.de/~rig39165/skripte/Vehicle_Dynamics.pdf


Single-track model for lateral dynamics   ----- Einspurmodell für Querdynamik
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einspurmodell

http://hoppecorp.de/FHTW/Skript_FZT_Teil8.pdf

Sonntag, 12. Dezember 2010

Railcab ein Schienenverkehrssystem mit autonomen,Linearmotor getriebenen Einzelfahrzeugen

Railcab -  ein Schienenverkehrssystem mit autonomen,linearmotor getriebenen Einzelfahrzeugen.

Railcab- A Railway Transportation System with autonomously linear motor driven vehicles.
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Forschungsprojekt : Neue Bahntechnik Paderborn
Entwicklung : neuartiges Schienenverkehrssystem auf autonom Fahrzeugen,den so genannten Railcabs basiert.
Die Fahrzeuge können sich zu Konvois während der Fahrt zusammenschließen --> Erfüllung von völlig neuen Funktionen der Systemsleittechnik
Antrieb: ein doppelt gespeister Linearmotor --> Energieübertragung
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-Reise bzw. Transportzeiten auf der Straße werden immer schlechter kalkulierbar.
-Die Praxis sieht jedoch mit Fahrplanverspätungen & verpassten Anschlusszügen häufig anders aus.
-Das Umsteigen & Warten auf Anschlusszüge auf Bahnhhöfen macht das Reisen mit der Bahn  unkomfortabel.
-Die Bahn besitzt beim Transport von Massengütern über große Distanzen.
-Die Bahn kann nicht den Anforderungen von Klein-& Eilsendungen nicht gerecht werden.
-Der Ansatz der NBP besteht darin,den Widerspruch zwischen Individualverkehr & Massenverkehr aufzulösen & ihre Vorteile miteinander zu vereinen.
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-Das Systemkonzept & die Anwendungsgebiete des Railcabsystems  & das Antriebskonzept &  Beschreibung des autonomen Betriebs der Fahrzeuge


- Systemkonzept & Anwendungsgebiete.
- Das Systemkonzept will mit dem Lösungsansatz umsetzen.
- Im Gegensatz zu vielen anderen Ansätze soll die Infrastruktur genutzt werden,indem die Railcabs auf Schienennetz fahren.
- In der heutigen Zeit wird immer wichtiger,um die Ressourcen zu sparen
- Die Railcabs schließen sich auf Hauptstrecken  automatisch zu Konvois zusammen.

  •  zum Einen     : Durch das Fahren im Windschatten Energie einzusparen.
  • zum Anderen : eine hohe Transportkapazität zu erreichen. 
- Das automatische Bilden und Auflösen von Konvois kann bei 160 km/h erfolgen.
- Systemstruktur :
-  innovative Schienenverkehrssystem  Railcab
- Hierarchische Strukturierung des Gesamtsystems
  1. Autonomes Mechatronisches System (AMS)
  2. Vernetzes mechatronisches System (VMS)
  3. Mechatronisches Funktionsmodul(MFM)
- Funktionsmodule
  1. Antriebsmodul & Bremsmodul
  2. Spurführungsmodul & Lenkmodul 
  3. Federmodul & Neigemodul
  4. Energieversorgungsmodul & Energiemanagementmodul
- Anwendungsgebiete (Hafen oder Flughafen)
    
  1. Interner Hafenverkehr : Der Trend zur Automatisierung der Containerterminals könnte unterstützt und weiter optimiert werden.
  2. Zubringer für den Hafen- Hinterlandhub : Die Container könnten mit Railcab direkt nach der Schiffsentladung automatisiert , in ein Hinterlandhub transportiert werden.
  3. Zubringer für den Flugverkehr : Die Luftfrachtbehälter werden zwischen dem Frachtzentrum und dem Rollfeld automatisiert und transportiert werden.
 - Antriebskonzept
  • Das Antrieben & Bremsen erfolgt über einen doppelt gespeisten Asynchronlinearmotor.
  • Stator ist zwischen den Schienen im Gleisbett verlegt.
  • Der aktiv gespeiste Sekundärteil ist angebracht.
  • Der Lauferström Amplitute,Frequenz ,Phase kann auf jedem Fahrzeug eingestellt werden.
  • Wenn sie sich über einem gemeinsamen Statorfeld bewegen,sind Relativbewegungen zwischen Fahrzeugen möglich.
  • Auf diese Weise können die Fahrzeuge sich während der Fahrt zu Konvois zusammenschließen.

Simulation Abfrage

Entschuldige bitte,wenn ich dich gestört habe.
Wenn Du dich an dem STM32 Contest kostenlos registrierst hast,solltest Du definitiv stm32 Discovery Kit  hinbekommen,wobei Du einfach mit dem Zuhause spielest.
Ich stehe am Anfang ein Projekt und muss ein Fahrwerk simulieren.
Ich kann das Fahrwerk auf DGLs zurückführen, und hab nach Viertel-Fahrzeugmodell auf Google getippt

Es hat mir sehr geholfen, solche Beispiele nachzubilden & das Systemverhalten anzuschauen.
Meine Frage an Dich ist,ob Du an der TU Stuttgart eine Veranstaltung besuchst hast,wobei das Fahrdynamik des Schienenverkehrs simuliert werden kann.
wie kriege ich das hin?
Ich wäre dankbar für Tipps zu Materialen.

Hier bin ich wieder.
zum Thema STM32 Discovery Kit :
       1. Chip ST-LINK debugger / programmer.in-circuit programming (ICP) Methode , in-application programming (IAP) Methode
       2. Das Mikrokontroller STM32F100xx, 2 DAC , 8 ADC ,8 DMA
zum Thema Antriebe für Fahrzeuge:
Fahrdynamik - Reifen, Steigfähigkeit
Fahrdynamik - Einfache Fahrspiele, Antriebskraft und –leistung
Auslegung eines Schaltgetriebes
Batterien - Modellbildung, Lade- und Entladezyklen
Modellbildung, Betriebszustände, Betriebsstrategie
Permanentmagnet Synchronmotoren
Energiespeicher für eine Straßenbahn

Samstag, 11. Dezember 2010

Design of Long stator linear motor drives

 The design of long stator linear motor drives for railcab test track
 http://wwwlea.uni-paderborn.de/fileadmin/Elektrotechnik/AG-LEA/forschung/veroeffentlichungen/2005/05jpe-grotstollen.pdf

A doubly fed  synchronous long stator linear motor (LSM/ Linear synhronous motor)
the primary & secondary are fed by current controlled inverter (setting of amplitude,frequency,phase of the currents)
The travel in convoy form at 160 km/h
React of  the conventional switches using the active steering of the vehicle
The railcab max. speed  = 10m/s controlled by radio frequency

German Transrapid , Japanese Maglev => Division of track into fed sections
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mechatronic design of a moduler railway carriage
 http://wwwlea.uni-paderborn.de/fileadmin/Elektrotechnik/AG-LEA/forschung/veroeffentlichungen/1999/99aim-lueckel-grotstollen-jaeker-henke-liu.pdf

- The railway Vehicle is driven by a linear drive,with an active suspension/tilt system.
- modern traffic engineering system
- kinematic & dynamik & mechatronic function
- hierarchical & modularization structuring
- Autonomous Mechatronic System (AMS)
- Cross-linked Mechatronic System(CMS)

- Mechatronic Railway System (modular system of a railway carriage)
  • conventional railway rail/wheel system               : Supporting & Guiding & Driving 
  • modular, mechatronic railway system                : Drive- brake module & Suspension- tilt module & Supporting - guiding module. 
  • the drive of the railway carriage 
  • control of  longitudinal & lateral & vertical dynamics
  • vertical direction Z (yaw) / longitudinal direction X (tilt) / lateral direction Y (pitch)
  • vertical , tilting , lateral motions
  • Kinematic & static & dynamical behaviour of the system (CAMel computer aided mechatronics)
  • The linear motor is complex electromechanical system : the stator between the rails & the rotor mounted on the undercarriage.
  • Primary & Secondary are interlinked magnetically by the air gap. 
- Active Suspension / Tilt Module : all passive damper in the secondary suspension of conventional railway suspension system will be eliminated.
- A passive airspring of the carriage body
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design of a railway carriage,driven by a linear motor with active suspension/tilt module
http://wwwlea.uni-paderborn.de/fileadmin/Elektrotechnik/AG-LEA/forschung/veroeffentlichungen/2000/00ifac-henke-liuhenke-lueckel-grotstollen-jaeker.pdf

The principle of the force-closed drive via contact of wheel and rail
- the velocity & friction will increase , the force will decrease in the icy rails
- a system driven by a linear motor : a frictionless drive of the vehicle
- german high-velocity system transrapid: the ombination of the linear drive & magnetic levitation
- japan based HSST
- automated modular railway system : linear motor driven railway carriage
- travelling magnetic field : contact free via the linear drive,not via the contact between wheel & rail.
  •  Drive & brake module             : the startup & brake a carriage wear free.
  • Active suspension & tilt module : the suspension of the coach body.
  • support&guidance module         : use of the railway wheel/rail technology
-  thrust build up in the linear motor
- model of the double/fed linear motor
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- Entwurf  eines Eisenbahnfahrwerks mit aktiver Feder /Neigetechnik und Linearmotorantrieb

Freitag, 10. Dezember 2010

Literatur

Broschüre
http://wwwlea.uni-paderborn.de/fileadmin/Elektrotechnik/AG-LEA/Home/LEA_Broschüre.pdf


RailCab – Ein Schienenverkehrssystem mit autonomen, Linearmotor getriebenen Einzelfahrzeugen

http://wwwlea.uni-paderborn.de/fileadmin/Elektrotechnik/AG-LEA/forschung/veroeffentlichungen/2007/07ETG_Henke_Rustemeier_Schneider_Boecker_Traechtler.pdf

Redundante Positionserfassung für ein spurgeführtes linearmotorgetriebenes Bahnfahrzeug

http://wwwlea.uni-paderborn.de/fileadmin/Elektrotechnik/AG-LEA/forschung/veroeffentlichungen/2006/06hni-schneider.pdf

The Design of Long-Stator Linear Motor Drives for RailCab Test Track

http://www.jpe.or.kr/On_line/admin/paper/files/JPE%205-2-10.pdf

Control of a Linear Switched Reluctance Motor as a Propulsion System for Autonomous Railway Vehicles

http://wwwlea.uni-paderborn.de/fileadmin/Elektrotechnik/AG-LEA/forschung/veroeffentlichungen/2008/08EPE-schneider.pdf


Linear Switched Reluctance Motor as a High Efficiency Propulsion System for Railway Vehicles

http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?arnumber=4581317

Covoy Operation of Linear driven railway Vehicles


http://wwwlea.uni-paderborn.de/fileadmin/Elektrotechnik/AG-LEA/forschung/veroeffentlichungen/2005/05ldia-henke-voecking-boecker-froehleke-traechtler.pdf

Organization and Control of Autonomous Railway Convoys

http://www.cs.uni-paderborn.de/uploads/tx_sibibtex/AVEC08.pdf

Advanced Convoy Control Strategy for Autonomously Driven Railway Vehicles

http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=1707417

System Architecture and Risk Management for Autonomous Railway Convoys
http://www.cs.uni-paderborn.de/uploads/tx_sibibtex/HTSBS08.pdf

Radio Based Control of a Linear Motor for the NBP Railway System
http://wwwlea.uni-paderborn.de/fileadmin/Elektrotechnik/AG-LEA/forschung/veroeffentlichungen/2003/03isict-pottharst-grotstollen.pdf

Power Supply of the Longstator Linear Motor of the NBP–Test Track


hrcak.srce.hr/file/10182

Elektrische Antriebstechnik

http://wwwlea.uni-paderborn.de/lehre/vorlesungsuebersicht/antriebe-fuer-umweltfreundliche-fahrzeuge-ws.html

Bearbeiter: Jungewelter, Matthias
Thema: Betriebsstrategien für einen Energiespeicher auf einem Schienenfahrzeug
Betreuer: Joachim Böcker, Tobias Knoke
Abgabe: Oktober 2007

Bearbeiter: Grote, Tobias
Thema: Verfahren zum Abgleich eines Lagegebersystems für ein Schienenfahrzeug mit doppelt gespeisten Linearmotor
Betreuer: Joachim Böcker, Christian Henke
Abgabe: Juli 2005

Bearbeiter: Wilhelm, Per
Thema: Struktur- und Kostenabschätzung für einen doppeltgespeisten Linearantrieb
Betreuer: Joachim Böcker, Andreas Pottharst
Abgabe: Januar 04

Bearbeiter: Kathöfer, Andreas
Thema: Modellierung und experimentelle Untersuchung eines Prüfstandes für geregelte doppeltgespeiste Linearmotoren
Betreuer: Markus Henke
Abgabe: 07.02.01 

Bearbeiter: Sander, Thomas
Thema: Kommunikationstechnik für die Regelung des NBP-Langstator-Linearmotors
Betreuer: Andreas Pottharst
Abgabe: 04.07.03 


Bearbeiter: Ortmann, Thomas
Thema: Arbeitspunktbestimmung für einen Langstator-Linearmotor mit Energieübertragung
Betreuer: Andreas Pottharst
Abgabe: 00.12.02

Bearbeiter: Kiefer, Arno
Thema: Konzeption und Inbetriebnahme eines Versuchsstandes für Linearmotoren
Betreuer: Markus Henke
Abgabe: 11.07.00

Bearbeiter: Morgenstern, Ulf
Thema: Optimale Fahrprofilvorgabe für ein Linearmotor getriebenes Bahnfahrzeug
Betreuer: Joachim Böcker, Bernd Schulz
Abgabe: Juli 2006

Bearbeiter: Wüst, Eugen
Thema: Regelung von Konvoifahrten autonomer Schienenfahrzeuge mit Linearmotor
Betreuer: Joachim Böcker, Christian Henke
Abgabe: März 2006

Bearbeiter: Henke, Christian
Thema: Regelung der Zwischenkreisspannung eines autonomen Schienenfahrzeugs mit batteriegespeistem Gleichstromsteller
Betreuer: Andreas Pottharst
Abgabe: 13.05.04

Bearbeiter: Meyer, Michael
Thema: Entwurf und Inbetriebnahme einer Nickregelung für ein modulares Bahnsystem
Betreuer: Bo Yang
Abgabe: 04.07.03

Bearbeiter: Kiel, Jürgen
Thema: Modellbildung und Simulation eines geregelten, doppeltgespeisten Asynchron-Linearmotors
Betreuer: Markus Henke
Abgabe: 08.10.99 

CAD-CAM-CAE System

  • rechnerunterstützter Entwicklung  : computer-aided engineering   (CAE)
  • Mehrkörpersimulation ( MKS) : Ansys,SIMPACK
  • Kinematiksimulation und Starrkörpersimulation  : CATIA
  • Mechanische Beanspruchung von Bauteilen(FEM) : Ansys,CATIA,Simulink
  •  Systemmodellierung : Simulink
  • rechnerunterstützter Entwurf/Konstruktion : computer-aided design(CAD) : CATIA

  • rechnerunterstützter Fertigung : computer-aided manufacturing  (CAM) : CATIA

Fahrzeugtechnik

Viertelfahrzeugmodell mit zwei Freiheitsgraden

http://ifatwww.et.uni-magdeburg.de/~futterer/site_de/seminare/theoretische_prozessanalyse/theoretische_prozessanalyse.html

Modell einer Fahrzeugfederung


http://me-lrt.de/viertelfahrzeugmodell-zwei-freiheitsgrade

http://www.gomatlab.de/fahrwerk-simulieren-t3503.html

  
Modellbildung und Simulation der Dynamik von Kraftfahrzeugen

 Fahrzeugmodelle der Vertikaldynamik

www1.sdy.tu-darmstadt.de/lehre/Fahrzeug/download/FZS_K05Folien.pdf

www.irt.rwth-aachen.de/fileadmin/IRT/.../Sz_at_auto-2006-54-3-139.pdf


 Simulation von Schienenfahrzeugen mit hydraulischen Komponenten

www.irt.rwth-aachen.de/fileadmin/IRT/.../Sz_at_auto-2006-54-3-139.pdf


Antriebsstrang für ein Schienenfahrzeug

http://www.ohm-hochschule.de/institutionen/4/3/1/projekte/fahrzeugdynamik-und-fahrzeugakustik/antriebsstrang-fuer-ein-schienenfahrzeug/page.html