model-railway

klassifikation von Eisenbahnweichen

Track segment
point or railroad crossing
bridge

Eisenbahnweiche (railroad switch)

Eisenbahnweiche ist der Übergang von einem Gleis auf ein anderes
Railroad switch --> mechanical installation is enabling the railway trains to be guided from one track to another at a railway junction.
Straßenbahnweichen --> Track switches

Befahrungsweisen --> traveled way
Gleiswechsel --> track change
rail track
Tracking of Rail Track
Detection of Switches

SIMULINK: a graphical synchronous data flow language
Data flows are synchronized based upon a unique global clock
Temporal loop in SIMULINK
EMBEDDED MATLAB : a high-level programming language
---------------------------------------------------------------
Autonomous Railway Vehicle

Automatic Slip Control for Railway Vehicles
slip process model of a railway vehicle
---------------------------------------------------------------
Control system for maximum use of adhesive forces of a railway
vehicle in a tractive mode
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
http://www.sciencedirect.com/science?_ob=MImg&_imagekey=B6V2H-44XK3MM-1-19&_cdi=5703&_user=945281&_pii=S0967066102000084&_origin=article&_zone=related_art_hover&_coverDate=08%2F31%2F2002&_sk=999899991&view=c&wchp=dGLzVzb-zSkWl&md5=87ac89681ebcaee5e9f916ac46cd92cf&ie=/sdarticle.pdf
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Die Einbindung der switches

userdata{1}.switch
switch{1}.ATTRIBUTE.id: 22
switch{1}.ATTRIBUTE.name:!!!
switch{1}.maintrack.ATTRIBUTE.id:28
switch{1}.maintrack.ATTRIBUTE.s: 50
switch{1}.maintrack.ATTRIBUTE.dir:+
switch{1}.maintrack.ATTRIBUTE.id:4
switch{1}.maintrack.ATTRIBUTE.s:0
switch{1}.maintrack.ATTRIBUTE.dir:+
switch{2}.ATTRIBUTE.id:23
switch{2}.ATTRIBUTE.name:!!!
switch{2}.maintrack.ATTRIBUTE.id:28
switch{2}.maintrack.ATTRIBUTE.s:177
switch{2}.maintrack.ATTRIBUTE.dir:+
switch{2}.maintrack.ATTRIBUTE.id:5
switch{2}.maintrack.ATTRIBUTE.s:0
switch{2}.maintrack.ATTRIBUTE.dir:+
switch{2}.sidetrack.ATTRIBUTE.id:5
switch{2}.sidetrack.ATTRIBUTE.s:0
switch{2}.sidetrack.ATTRIBUTE.dir:+
switch{3}.ATTRIBUTE.id:24
switch{3}.ATTRIBUTE.name:!!!
switch{3}.maintrack.ATTRIBUTE.id:28
switch{3}.maintrack.ATTRIBUTE.s:600
switch{3}.maintrack.ATTRIBUTE.dir:+
switch{3}.sidetrack.ATTRIBUTE.id:6
switch{3}.sidetrack.ATTRIBUTE.s:107
switch{3}.sidetrack.ATTRIBUTE.dir:-

Entwicklung neuer Regelungsverfahren für dreiphasige Wechselrichter

Embedded Matlab Function

for schleife bei embedded matlab function
http://www.gomatlab.de/for-schleife-bei-embedded-matlab-function-t11157.html

Höhere Technische Mechanik

- Träger ist bei A fest eingespannt und bei B durch eine Parallelführung abgestützt.
- Die Parallelführung lässt nur die Verschiebungen in vertikale Richtung zu.
 Balkenquerschnitshöhe h
 Biegesteifigkeit    EI
 Dehnsteifigkeit    EA
 Wärmeausdehnungskoeffizient alpha
- Der horizontale Balken wird auf der einen Seite um T erwärmt & auf der anderen Seite um T abgekühlt.
- Die Auflagerreaktionen bei A & B bestimmen.
- Der Momentenverlauf im Träger bestimmen.
- Die Verformungsbedingungen aufstellen.
- Zur Berechnung der statisch unbestimmten Größen:
- Die Auflagerreaktion und Momentenverlauf soll zur Vereinfachung gelten: a=2b , Der Träger ist dehnstarr,d.h. EA--> unendlich

Embedded Matlab Function

ich habe mich nur gewundert, wo die genzen Files herkommen.
ein Embedded MATLAB Function block arbeitet so: Der MATLAB code wird in C-Code übertragen und in eine mex-Datei compiliert.
4 types of User-defined Functions: S-Function, Fcn, Embedded MATLAB Function and MATLAB Fcn block

Höhere Technische Mechanik/Festigkeitsberechnung

Höhere Technische Mechanik-Festigkeitsberechnung -- Higher Engineering Mechanics-Stess analysis
Festigkeitsberechnung (strength calculation) - Festigkeitslehre(strength of materials)
Links :
http://fam.uni-paderborn.de/Lehre/Aktuelles_Vorlesungsangebot_SS.html
Ankündigung
http://fam.uni-paderborn.de/Aktuelles/Ankuendigung_Klausur_TM3_HTM_ss_10.pdf
Prüfungsplan
http://www2.uni-paderborn.de/verwaltung/sachgebiete/3.2/mb/PruefPlan1011.htm


Die Aushänge im Schaukasten :
Höhere Technische Mechanik/Festigkeitsberechnung
Ziel:
Die Lehrveranstaltung vermittelt die Grundlagen zur effektiven Ermittlung der Beanspruchungen und der Verformungen von Tragwerken unter statischer und thermischer Belastung.
Inhalt:
1.Verformungen und Beanspruchungen von statisch bestimmt gelagerten Tragwerken unter statischer Belastung.
2. Verformungen und Beanspruchungen von einfach und mehrfach statisch unbestimmt gelagerten Tragwerken unter statischer Belastung.
3. Verformungen und Beanspruchungen von statisch bestimmt gelagerten Tragwerken unter thermischer Belastung.
4. Verformungen und Beanspruchungen von einfach und mehrfach statisch unbestimmt gelagerten Tragwerken unter thermischer Belastung.

Technische Mechanik 2:
Ziel:
Die Vorlesung vermittelt einen Überblick über die Methoden der Festigkeitslehre.
Das systematische Erarbeiten der Grundlagen und die Anwendung auf praktische Fragestellungen erlauben dem Hörer die selbständige Berechnung von Spannungen und Verformungen von statisch bestimmten und statisch unbestimmten Tragwerken und Maschinenteilen sowie die Berechnung von einfachen Stabilitätsproblemen.
Inhalt:
Spannungen ,Verzerrungen ,Stoffgesetz
Statisch bestimmte und statisch unbestimmte Stabsysteme
Biegung von Balken
Torsion von Tragwerken
Ebener Spannungs- und  Verzerrungszustand
Knickung
Formänderungsarbeit ,elastische Energie

http://mitglied.multimania.de/solocan/tm1.pdf

http://www.hochschule-technik.de/pdf/85561_probe.pdf

http://mb.uni-paderborn.de/fileadmin/mb/dekanat/pdf/Studium/Raumplan_WS_2010_11-24_01_11.pdf

Die thermoelastische Spannungsanalyse -- the thermoelastic stress analysis
Mechanik: Kinematik (Lehre von den Bewegungen)
                                 (Ursache-->Wirkung)(Drehgeschwindigkeit-->Geschwindigkeit)
                 Dynamik (Lehre von den Kräften)
                               (Ursache-->Wirkung)(Kraft--> Moment)
                 Statik(Lehre vom Geschwindigkeit der Kräfte)
                 Kinetik(Zusammenspiel Kräfte und Bewegungen)
Mechanik: starre Körper , Elastomechanik

RecurDyn

http://www.kxcad.net/RecurDyn/Basic_Training_Guide_V6.pdf

Bogenlänge Gleichseitiges Dreieck Gleichschenkliges Dreieck

Perpendicular bisector angle
half arc angle
arc angle range
center to mit point
http://www.mathopenref.com/bisectorperpendicular.html
Mehrere Werte 'from Workspace' einlesen ?
http://www.gomatlab.de/mehrere-werte-from-workspace-einlesen-t12879.html

xml_io_tools

Mit Jarek Tuszynski
xmlread Funktion wandelt Java-Objekten Baum in den Matlab-Datenstrukturen.
Die Datenstruktur erfolgt in Form des verschachtelten Strukturen und Zellen.


http://www.mathworks.com/matlabcentral/fx_files/12907/14/content/html/xml_tutorial_script.html


Simulink Report Generator
import .mat file to simulink

convert curvature and arc length variables in polar or cartesian coordinates?

http://mathworld.wolfram.com/CornuSpiral.html

Circumference : Umfang

wie kann ich .xml auf .mat datei umwandeln

- Renew saving the .mat file :
>>s=open('file.mat');
>>save('file.mat','-struct','s');
- XML Toolbox
 MATLAB data structures of any level of nesting into an XML string.

http://www.mathworks.com/matlabcentral/fx_files/12907/14/content/html/xml_tutorial_script.html

problem with simulink .MAT file

Time values in file '.mat' must be monotonically non-decreasing.

Folgendes Problem :
Ich habe eine Tabelle - erste Spalte: Zeit - zweite Spalte: Leistung - dritte Spalte: Geschwindigkeit
Die Werte sollen als Eingangsgröße in mein Simulink Modell gehen.
Prinzipiell versuche ich die Daten mit einem "from File"-Block einzulesen. Hier bekomme ich allerdings die Fehlermeldung: "Timevalues must be monotonically nondecreasing", obwohl es sich um die gleichen Zeitwerte handelt, die bei dem "from Workspace"-Blog keine Probleme bereiten. (Komma wurde natürlich durch Punkt ausgetauscht - soweit alles klar...)
http://www.gomatlab.de/mehrere-werte-from-workspace-einlesen-t12879.html

Folgendes Problem:
Ich habe mir einen cell-Array im Workspace angelegt
Diesen Array möchte ich in einer S function weiterverwenden. 
Über den Block From Workspace kann ich nicht auf den Array zugreifen. 
Hat einer von euch eine Idee, wie ich dies anders umsetzen kann? 
Ich empfehle dir eine struct zu nutzen,aber mit dem struct komme ich irgendwie nicht zu recht. 

what is an S Function ?

- S-functions are compiled as MEX-files.
- MEX-files are dynamically linked into MATLAB when needed.
- S-functions can be used with the Real-Time Workshop.
- S Function can be implemented as either an M-file or a MEX file.

• M-file S-Function  
• MEX-File S-Function 

- S-Function Concept:

• Direct feedthrough :  
• Dynamically sized inputs 
• Setting sample times and offset

- >>sfundemos
-  S-Funktion (system function) ist die Beschreibung eines Simulink-Blockes in Matlab oder Maschinen-Code, wobei der Maschinen-Code aus C erzeugt werden kann und in Form eines MEX-Files vorliegen muss.
- Die Einbindung in Simulink-Prozesse erfordert auf Seiten der S-Funktionen eine spezielle Syntax.

http://groups.google.com/group/comp.soft-sys.matlab/browse_thread/thread/c2f37a6ab13c11db


http://alpha.fh-friedberg.de/iem/fileadmin/user_upload/kampschulte/ms1/ms1_VL11_Grafikanimation.pdf

http://www.esat.kuleuven.be/psi/spraak/courses/esatexpress/download/sfunctions.pdf

http://www.chem.mtu.edu/~tbco/cm416/MatlabTutorialPart5.pdf

PSOC 5

PSOC 5
CY8C5588AXI-102
ARM Cortex M3
80 MHZ
128 KB
32 KB
62
100
http://www.cypress.com/?id=2233

Global to Local Coordinate Transformation Matrix

T = trans_matrix_beam3d(x0,y0,z0,x1,y1,z1,alpha)
Die Funktion berechnet den Global to Local koordinieren Transformationsmatrix.

outrigger based rollover controller

Matlab & Coordinate Systems

coordinate transformation module

vehicle local coordinate system
kinematic unicycle state Model
[xi yi θi] Cartesian coordinate system
[vi ωi]  the states of linear velocity and the angular velocity

the model equations from the global coordinates to the local coordinates
The Global Coordinates and Local Coordinates for Cyclic Pursuit Strategy
coordinate transformation module --> an Embedded MATLAB function
http://marhes.ece.unm.edu/index.php/Ysong:Project514#Introduction

Implementation of coordinate transformation with rotation around multiple axes
http://alexandria.tue.nl/repository/books/626941.pdf


 Autonomous Vehicle Based on Simulink
http://www.springerlink.com/content/17817601t7836742/fulltext.pdf

Global and Local Coordinate Systems
Cartesian (X, Y, Z components)
Cylindrical (R, θ, Z components)
Spherical (R, θ, φ components)
Cylindrical (R, θ, Y components)
http://www.kxcad.net/ansys/ANSYS/ansyshelp/Hlp_G_MOD3_2.html

Global to Local Coordinate Transformation Matrix

http://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/9586-global-to-local-coordinate-transformation-matrix
modeling the vehicle environment


Road model
Test Track Design
Environment Model
global coordinate system of the environment
local coordinate system of the test track
transformation should be made to convert from one coordinate system to another.
Road model
1. coordinate transformation
2. transformation road properties
the global (x,y,z) and local (s,t) coordinate

Environment  module block diagram
1. Road: Vertical Profile ,Horizontal Profile ,Transformation
2. scenario:
3. Traffic Participants

Transformation between the 2 coordinates (local road coordinate (s,t) ,global coordinates(x,y))
Modeling the test track profile
- Matlab M-functions
- Simulink basic components
- Automatically generated S-functions
- Manually written S-function
We found that the automatically generated S-function is the most suitable method because of its low
execution time.

Building S-Functions Automatically
S-Function Builder is a Simulink block that builds an S-function
open_system('sfcndemo_mixedm.mdl');
edit(fullfile(matlabroot,'simulink','src','mixedm.c'))

http://metalab.uniten.edu.my/~farrukh/mywork/s_fun1.pdf 
How the S-Function Builder Builds an S-Function

Converting .mat file to .xml file

Convert MAT file to XML file (.mat file contains a hierarchical structure).
The XML Toolbox converts MATLAB data structures of any level of nesting into an XML string.
xml_format()
xml_formatany()
xml_parse()
xml_parseany()
xml_load()
xml_save()

- converting .xml files to .mat files?
- How to convert XML data
- What Is an S-Function?
- S-function (system-function) , S-functions are compiled as MEX files using the mex utility

- When to Use an S-Function
- Creating new general purpose blocks
- Describing a system as a set of mathematical equations

S-Function

The S-function demo library opens:
open_system([matlabroot,'/toolbox/simulink/simdemos/simfeatures/sfundemos.mdl']);

MATLAB S-Function Example:
1. Implement an S-function with an inherited sample time:
edit('msfcn_dsc.m');open_system('msfcndemo_sfundsc1.mdl');

2. Implement a continuous limited integrator where the output is bounded by lower and upper bounds and includes initial conditions.
edit('msfcn_limintm.m');open_system('msfcndemo_limintm.mdl');

3. Implement a multirate system
edit('msfcn_multirate.m');open_system('msfcndemo_multirate.mdl');

4. Implement an S-function that doubles its input
edit('msfcn_times_two.m');open_system('msfcndemo_timestwo.mdl');

5. Implement a unit delay
edit('msfcn_unit_delay.m');open_system('msfcndemo_sfundsc2.mdl');

6. Implement a variable pulse width generator by calling set_param from within a Level-2 MATLAB S-function. Also demonstrates how to use custom set and get methods for the block SimState.
edit('msfcn_varpulse.m');open_system('msfcndemo_varpulse.mdl');  

7. Implement a variable sample time block in which the first input is delayed by an amount of time determined by the second input.
edit('msfcn_vs.m');open_system('msfcndemo_vsfunc.mdl');  



 






Using S-function blocks in Simulink
http://www.chem.mtu.edu/~tbco/cm416/MatlabTutorialPart5.pdf

Stabilität im Sinne von Lyapunov

Das Grundprinzip im Sinne vom Lyapunov,obwohl es keine Sprunganregung gibt,aber anhand die beliebige Anfangwerte für die Zustandvariablen ,so sterben die Zustandvariablen gegen Null,weil die gesamte Dynamik in den Zustandvariablen steckt.

spurgeführter Omnibus

Struktur der Spurführungsregelung
Ein Omnibus soll einem Leitkabel geführt werden,das in der Straße verlegt ist.
Die Quarauslenkung ist elektronisch auszuregeln.

Single Track model:

To control the radius of steering maneuver, steering angles on front wheels are different. 

This could be taken into account after the “middle wheel” steering  angle assessment. 

 

 

Regelungstechnik

Strukt
http://www.diru-beze.de/signale/skripte/SuS_SS05/Block-Schaltbild-Algebra.pdf

Einspurmodell mit Wankerweiterung

- Detection of Vehicle Rollover
http://delphi.com/pdf/techpapers/2004-01-1757.pdf
- Optimal Rollover Prevention with Steer by Wire and Differential Brakinghttp://www.crcarlson.com/Academia/Research/IMECE2003_41825.pdf
-Method for Determining the Center of Gravity for an Automotive Vehicle
http://www.freepatentsonline.com/20090024269.pdf
- Realtime Multiple-Model Estimation of Center of Gravity Position in Automotive Vehicles
http://eprints.nuim.ie/890/1/SolmazAkarShortenKalkkuhl_VSD2007_final.pdf
- Estimation of Passenger Vehicle _Internal Properties and their effect on stability and Handling
https://www.jurispro.com/uploadArticles/RWadeAllen.pdf
- evaluation of vehicle dynamic control for rollover prevention
http://www-personal.umich.edu/~hpeng/Evaluation%20of%20VDC.pdf
- Model-Based Design of a SUV anti-rollover control system
http://www.mkom13upi.com/files/2-2008-01-0579_Cherian_Final_1_10_08.pdf
- Roll-Over Prevention System for Commercial Vehicles
  Additional Sensorless Function of the Electronic Brake System
http://pdfserve.informaworld.com/524050_751311367_714021279.pdf
- Roll Dynamics and Lateral Load Transfer Estimation in
Articulated Heavy Freight Vehicles: A Simulation Study



http://robo.fe.uni-lj.si/pdf_avi/Kamnik_rollover.pdf


Virtuelle Simulation von X-by-Wire Regelsystemen im Nutzfahrzeug mit Anwendung von Steer-by-Wire
http://www.femfat.com/ftp/papers/2005/07_CTI_Nutzfahrzeuge.pdf
Ein robustes Fahrdynamik-Regelungskonzept für die Kippvermeidung von Kraftfahrzeugen
http://tumb1.biblio.tu-muenchen.de/publ/diss/ei/2002/odenthal.pdf

- Robust steering control for active rollover avoidance of vehicles with elevated center of gravity.
http://www.google.de/url?sa=t&source=web&cd=2&ved=0CCwQFjAB&url=http%3A%2F%2Fciteseerx.ist.psu.edu%2Fviewdoc%2Fdownload%3Bjsessionid%3D7D691F28951B5E02FDFBB35AC46B16D7%3Fdoi%3D10.1.1.44.7571%26rep%3Drep1%26type%3Dps&rct=j&q=Robust%20steering%20control%20for%20active%20rollover%20avoidance%20of%20vehicles%20with%20elevated%20center%20of%20gravity.&ei=xmJRTZTdCJHEswbotOjiBg&usg=AFQjCNHLsygv7KKFftTdN-zjVoSUTlGX8Q&cad=rja

- A course in  H∞ Control Theory



Präsentation
1.


http://www.google.de/url?sa=t&source=web&cd=3&ved=0CCsQFjAC&url=http%3A%2F%2Fwww-ee.ccny.cuny.edu%2Fwww%2Fweb%2Fjxiao%2Fmobot.ppt&rct=j&q=Linear%20bicycle%20model%20with%20roll%20degree%20of%20freedom%20.ppt&ei=PGVRTbyyCILzsgbY_dXZBg&usg=AFQjCNH-LxBlZWEZmCI89TkSKNaDT3FClA&cad=rja


2. 

audiophile.tam.cornell.edu/~als93/SchwabMCDelft200312.ppt

3. 
http://mechatronics.ece.usu.edu/ece5320/Schedule/hw01-2009/Eric%20Ruben-gyroscopes.ppt



4.
eople.msoe.edu/~pakkala/ME402/VehDyn_C8_Steering_2009_blank.ppt

5.
www.unece.org/trans/doc/2010/wp29grrf/AMEVSC-03-04e.ppt
6. 
www.liu.se/vidi/filer/resources/1.171226/ivss2isarevised.ppt 

Wankmodell

Modellierung der Wankdynamik

- Bei Kurvendurchfahrten oder andere Fahrzeuganrregungen können Wankbewegung auftreten.
- Um die Querabweichungsmessung über den Wankwinkel zu korrigieren.

- Das Wanken-- Drehung des Fahrzeugs um die Längsachse bei Kurvenfahrten.
- Das Fahrzeug neigt sich bei Kurvenfahrt um die Wanksachse ,so es die Wankbewegung entsteht.
- Bewegungsgleichung nach der Synthetisch (Euler-Newton) & Lagrange
- Wankwinkelgeschwindigkeit & Querbeschleunigung & Einspurmodell
- Zustandsgleichung der Querabweichungsbeschleungiung

http://elib.uni-stuttgart.de/opus/volltexte/2007/3344/pdf/Dissertation_2007_Kehl.pdf

- Querregelung f¨ur die Bahnfolge eines Versuchsfahrzeugs
- Fahrzeugmodellierung
- Kinematisches Fahrzeugmodell
- Dynamisches Fahrzeugmodell
- Für den modellbasierten Entwurf der Bahnfolgeregelung wird das Einspurmodell verwendet.
http://elib.uni-stuttgart.de/opus/volltexte/2007/3344/pdf/Dissertation_2007_Kehl.pdf
Kurvenfahrt
- Der Anlenkvorgang beim Einspurfahrzeug

Fahrzeugdynamik
http://www.autogumi.com/FDV_Skript.pdf

Durchführen von Fahrversuchen hinsichtlich einer Optimierung von Fahrdynamikfahrzeug
http://home.fhtw-berlin.de/~stedtnit/pdf/Diplomarbeit%20Sentuerk.pdf

Fahrzeug-Querdynamik


http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=979605016&dok_var=d1&dok_ext=pdf&filename=979605016.pdf


Ein Fahrdynamikmodell für die Beschreibung der Quer-, Gier- und
Wankdynamik von Fahrzeugen: Das Einspurmodell mit Wankerweiterung
http://tumb1.biblio.tu-muenchen.de/publ/diss/ei/2002/odenthal.pdf
Ein robustes Fahrdynamik-Regelungskonzept für die Kippvermeidung von Kraftfahrzeugen

Einspurmodell Ein vereinfachtesModell zur Beschreibung der horizontalen Fahrzeugbewegung stellt das Einspurmodell dar
http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/902/1/Weber_Ingo_FZD_Diss.pdf

Einspurmodel

https://data.epo.org/publication-server/pdf-document?cc=EP&pn=0794885&ki=B1


http://beiker.org/Documents/Dissertation%20Beiker%202000.pdf


The single track vehicle model
http://www.tut.fi/plastics/tyreschool/moduulit/moduuli_10/hypertext/5/5_1.html

A Simulink model for vehicle rollover prediction and Prevention
http://web.ics.purdue.edu/~chiu2/research/thesis.pdf
Online Center of Gravity Estimation in Automotive
Vehicles using Multiple Models and Switching

http://www.hamilton.ie/selim/MM_Estimation_of_CG_Position_ICARCV06.pdf

Railcab Teststrecke

- Eine Teststrecke von ca. 530 m mit Geraden- und Kurvenabschnitten
http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=983618445&dok_var=d1&dok_ext=pdf&filename=983618445.pdf
- Strukturierte Entwicklung der Informationsverarbeitung für die aktive Federung eines Schienenfahrzeugs.
-

Klothoide -- clothoide -- Euler spiral

- Die Klothoide(Spinnlinie) ist eine Kurve, deren Krümmung linear zu ihrer Bogenlänge zunimmt.
http://www.math.hmc.edu/~gu/curves_and_surfaces/curves/clothoid.html

- how to draw clothoid in matlab between known points?
>>dt = .01 ;
>>t=(-2*pi):dt:(2*pi) ;
>>x = cumtrapz(sin(t.^2)) * dt ;
>>y = cumtrapz(cos(t.^2)) * dt ;
>>plot(x,y,'b-') ;

- the clothoid (cornu) curve has the characteristic that its curvature is proportional to
arclength along the curve as measured from the clothoid's origin.

- Klothoide- Cornu-Spirale
- Die Klothoide wird als Übergangsbogen bei Kurven im Straßenbau und im Eisenbahnbau eingesetzt.

- Klothoidengleichung :
- Der Krümmungsradius dieser Kurve ist umgekehrt proportional zur Länge des Bogens:




http://scholar.lib.vt.edu/theses/available/etd-07312007-160005/unrestricted/Thesis_final.pdf

- Euler spiral is a curve whose curvature changes linearly with its curve length.
- Euler spirals are also commonly referred to as (spiros), (clothoids) or (Cornu spirals).
- The Clothoid is also called Euler spiral and Spiral of Cornu, is a curve whose curvature is equal to its arclength. It has the parametric formula:
- the Integrand sin(x²/2) ,  Integral(0,t)sin(x²/2)dx
http://xahlee.org/SpecialPlaneCurves_dir/Clothoid_dir/clothoid.pdf
http://xahlee.org/SpecialPlaneCurves_dir/specialPlaneCurves.html
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Clothoid Loop -- Circular Loop
http://ffden-2.phys.uaf.edu/211_fall2002.web.dir/shawna_sastamoinen/Clothoid_Loop.htm
What is a spiral?
A spiral is a curve ,which runs around a center in a special way.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
The clothoid (double spiral) is a curve, whose curvature grows with the distance from the origin.
The radius of curvature is opposite proportional to its arc measured from the origin.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
- Teststrecken, werden aus den Elementen aufgebaut : Gerade,Klothoide und Kurve.
1.Gerade – 2.Klothoide – 3.Kreis – 4.Klothoide – 5.Kreis – 6.Klothoide – 7.Gerade
- Der Krümmungsverlauf über die Strecke
- Klothoidenmodell & Einspurmodell
- Klothoiden-Bahnkurve
- Das Klothoidenmodell beschreibt das Krümmungsverlauf  im Straßenbau .
-

ITI Vehicle Dynamics

1. Enviroment model :
-  Test Track (vehicle environment)
- global coordinate System of the whole environment(x,y) & local road coordinate system of the test track(s,t).
- modelling of the test track profile

• Road Model :
• Transformation block : Input(s,t) output(x,y)
• Road properties block : Input(x,y) output(z,Friction)
• Yaw Angle Block : Input(x,y) output( yaw angle)
• Driver Model
• Pedestrain movement controller
• Scenario manager

2. Vehicle Dynamics:

• Force transformation 
• Force of mass              :Input(road inclination angle, yaw angle) Output (force of mass in x,y,z)
• Force of aerodynamics : Input(velocity,slip angle) Output(aerodynamics force )
• Angular momentum       : Input(velocity,slip angle,radius of rotation) Output(angular momentum in x.y)
• Force in X Direction     : Input(force in x wheel,force in x from mass,angular momentum , force in air) Output( force on CG in x)
• Force in Y Direction     : Input(force in y wheel,force in mass y,angular momentum in y),Output(force acting on CG)
• Force in Z Direction     : Input(force in z wheel,force in mass z,angular momentum in z),Output(force acting on CG)
• Moment X axis           : Input(force in z wheel,y wheel,hight front left,front right, rear left ,rear right) Output ( moment x axis)
• Moment Y axis           : Input(force in z wheel,x wheel,hight front left,front right, rear left ,rear right) Output ( moment y axis)
• Steering (Ackermann) : Input(steering angle) ,( Angle front left, front right),(Ackermann radius)
• Horizontal vehicle dynamics :
• Vertical vehicle dynamics :

 

Modellbildung & Simulation der Dynamik von Kraftfahrzeug

- Fahrzeugdynamik : Lenkung ,Radaufhängen,Bremsen,Räder,Antriebstrang
- Das klassische lineare Einspurmodell ( Riekert & Schunk 1940)
- Das Fahrzeug bewegt sich auf einer Kreisbahn um den Krümmungskreismittelpunkt
-

Klothoide Kurven

- Klothoide Kurv wird als Übergangsbogen bei Kurven im Straßenbau und im Eisenbahnbau eingesetzt.
- Kann man mit Matlab oder Simulink Klothoiden oder andere S-Kurven berechnen?
-

Querdynamikregelung

Querdynamikregelung
1. Brüdigam (1994) Reglertyp(Zustandsregler mit Polvorgabe)
2. Hessburg (1994) Reglertyp(Fuzzy)
3. Byrne (1998) Reglertyp (H Regler)
4. Guldner(1999) Reglertyp(PDT1)
5. Taylor(1999) Reglertyp(PDT2)
6. Chol (2000) Reglertyp(Adaptiver Regler)
7. Maurer(2000) Reglertyp(Zustandsregler mit Polvorgabe)
8. Söhnitz(2001) Reglertyp(H2-Regler)
9. Tan (2002) Reglertyp(PDT2 mit virtueller Vorschau)
10.Rothfuß(1997) Reglertyp(flachheitsbasiert)

Einspurmodell
1. Die Räder einer Achse werden zu einem Rad zusammengefasst.
2. Schwerpunkt des Fahrzeugs in Fahrbahnhöhe
3. Vernächlässigung von Wank- und Nickbewegung
4. Linearisierung des Systems bei kleinen Querbeschleunigungen

----------------------------------------------------------------------------
Einspurmodell




1. Einspurmodell

2. Spurwechselmanöver







aktive Radaufhängung
Die Regelungsaufgabe : Skyhook , Groundhookstrategie
Fahrdynamikregelung  : ESP
Fahrzeugmodell : Einspurmodell
http://etit.tuwien.ac.at/fileadmin/ETIT/Downloads/350000/Automatisierungstechnik_Kugi.pdf

Einspurmodell -wikipedia

- Das lineare Einspurmodell mit 2 Freiheitsgraden ist Modellvorstellung zur Erklärung der Querdynamik.
- Das Einspurmodell wurde von Riekert und Schunck bereits 1940 entwickelt.
- Das querdynamische Verhalten kann  im Bereich von 4 m/s² als  Querbeschleungiung  durch das
  lineare Einspurmodell näherungsweise erklärt werden.
- Das lineare Einspurmodell , nichtlineare Einspurmodelle oder Einspurmodelle mit
   zusätzlichem Wankfreiheitsgrad.
http://de.wikipedia.org/wiki/Benutzer:Wruedt/Einspurmodell
- Ahnnahmen beim Einspurmodell
- Das querdynmaische Verhalten können über lineare Einspurmodell gewonnen werden.
- Das Fahrzeug besitzt die Gierbewegung als rotatorische Freiheitgrad.



Sicherheits- und komfortsysteme:

http://books.google.de/books?id=rAeXUA6GfeQC&pg=PA123&lpg=PA123&dq=Einspurmodell+mit+Wanken&source=bl&ots=xVkTG6Em4n&sig=tABQdi38y12uKXS0nl7Lh6ZEQoo&hl=de&ei=v85GTc-cF8uKswaq5P3QDg&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=1&ved=0CBcQ6AEwADgK#v=onepage&q=Einspurmodell%20mit%20Wanken&f=false

Modellbildung der Fahzeug-Querdynamik

1. Das Einspurmodell mit Wanken.
2. Das klassische Einspurmodell.
3. Das vereinfachte Einspurmodell mit Wanken.
- Die Fahrzeugmodelle können unter 2 Aspekten klassifizieren:
 1. Die Anzahl der relativ zueinander Massen in Einspurmodelle und Mehrkörpermodelle.

• Beim Einkörpermodell wird das Fahrzeug als ein starrer Körper modelliert.
• Beim Mehrkörpermodell werden Aufbau,Achsen,Räder als starre Körper betrachtet,die relativ zueinander beweglich sind und gegenseitig Kräfte aufeinander ausüben.
• Das Einspurmodell mit Wanken (2 Körper Modell) besteht aus Fahrgestell und wankendem Aufbau.

 2. Dynamische & statische Modelle

• statische Modelle      :  Die Zustandgrößen sind Konstant
• dynamische Modelle :  Die Zustandgrößen ändern sich dynamisch 
• Kinematik : beschreibt das geometrische Bewegungsverhältnis  der Körper in Abhängigkeit von der Zeit,ohne nach den verursachenden Kräften zu fragen.

3. Aufstellen der Bewegungsgleichungen (Kinematik)

• Einkörpersystem ( starrer Körper)
• Kräftebilanzen
• Momentenbilanzen
• Lage im Raum (Eulerwinkel)
• Mehrkörpersystem ( Einspurmodell mit Wanken)

4. wirkende Kräfte auf das Fahrzeug(Kinetik)

• Gravitationskraft
• Die aerodynamischen Kräfte
• Reifenkräfte

5. Aufstellen der Ausgangsgleichungen
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1. vereinfachte Modelle der Fahrzeugquerdynamik
- Das Fahrzeugmodell wird um die wankende Masse erweitert.
- ein körperfestes Koordinatensystem soll verwendet werden.
- Aufbau : wankende Masse , Fahrgestell : nicht wankende Masse
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
- Die Bewegungsgleichungen für die Querdynamik : Kraftbilanz in y Richtung , Momentbilanz um die z-Achse und x-Achse.
-

Untersuchung der Wankdynamik anhand des Einspurmodell

1. http://www.hausarbeiten.de/faecher/vorschau/58491.html#inside
2. Das lineae Einpurmodell mit Wanken
3. Querdynamik des Einspurmodells
4. Bewegungsgleichung des Einspurmodells
5. Kinematische und Kinetische Größen am Einspurmodell
6. Das lineare Einspurmodell mit Wanken
7. Kraftbilanz in y Richtung des Einspurmodell mit Wanken
8. Momentbilanz um x Achse des Einspurmodell mit Wanken
9. Momentbilanz um z Achse des Einspurmodell mit Wanken

Difference between kinetic and kinematic ?

1. Difference between kinetic and kinematic ?

• Kinematic is the study of state of motion of a body i.e. includes both restand moving bodies. 
• Kinematics is the computation of the velocity and acceleration of a moving body.
• Kinematic deals with aspects of motion apart from considerations of mass and force.
• kinematics is the description of how objects move.

• Kinetic is study of moving bodies only (velocity, acceleration) 
• Kinetic relates the motion of bodies and the associated forces and energy.
   

   2.  Difference between statics,Dynamics,Kinetics,Kinematics

• Static : Study of forces on rigid body which is stationary.
• Dynamics : Study of forces on rigid body when it's in motion.
• Kinetics : Branch of Dynamics without considering forces causing motion.
• Kinematics: Branch of Dynamics considering the forces causing the motion. 

   3. Der Unterschied zwischen kinetik & kinematik
   

• Kinematik beschreibt die Bewegungen.z.B. " Es gibt beim Rad eine kinematische  Beziehung zwischen Rollgeschwindigkeit und  Winkelgeschwindigkeit "
• Kinematik ist Lehre  vom geometrischen & zeitlichen Ablauf von Bewegungen ohne nach Ursache (Kräfte )& Wirkung zu fragen.
• 
  Kinetik ist die Wirkung zwischen Kräften und Massen.
  Kinetik beschreibt die Änderung der Bewegungsgröße.
  Kinetik steht im Gegensatz zur Statik , Statik ist Lehre vom Gleichgewicht ruhender Körper.
  
  

Schwingung

- Schwingung bezeichnet den Verlauf einer Zustandänderung,wenn ein System aus dem stabilen Gewicht der nach einer Störung oder Auslenkung  gebracht,und durch eine rücktreibende Kraft wieder gezwungen wird.
- Das Schwingung basiert auf der periodischen Engergieumwandlung zwischen zwei Energieformen.
- Es gibt gedämpfte & ungedämpfte , freie & erzwungene , selbsterregte & parametererregte , lineare & nichtlineare  Schwingungen , Schwingungen mit einem Freiheitsgrad , mit endlich vielen Freiheitsgraden, mit unendlich vielen Freiheitsgraden.

- Gedämpfte & ungedämpfte Schwingung :

• die physikalische Systeme sind immer gedämpft ,sie geben immer Energie an die Umgebung ab.
• Wenn man das System sich selbst überlässt,führt das zum Stillstand.

-  Die harmonische Erregung  führt ein lineares System 2 Schwingungen  aus:
-  freie & erzwungene Schwingung :

• Die Frequenz  der freien Schwingung ist die Eigenfrequenz des Schwingers.
• Das Erregungsmechanism ist  die Weg- ,Kraft- ,Umwuchterregung.

-  selbsterregte & parametererregte Schwingung:

• Die Energiezufuhr wird selbst gesteuert (Oszillator)
• Parametererregte Schwingungen tritt dann auf, wenn sich Parameter  des Schwingungssystems periodisch ändern.
• Die Veränderung der Pendallänge beim Schaukeln.

- lineare & nichtlineare Schwingung:

•  linear :  Bei der Differentialgleichungen sind alle Abhängigkeiten von der schwingenden Größe und ihren zeitlichen Ableitungen linear.
•  nichtlinear : mit harmonischer Erregung sind nicht mehr streng sinusförmig,sondern enthalten höhere Harmonische.

http://mae.ucdavis.edu/~biosport/jkm/

http://mae.ucdavis.edu/~biosport/jkm/bh_mypapers/Linearized%20Single%20Degree%20of%20Freedom%20Model.doc

Bode Diagramm

1. Bode Diagramm besteht aus einem Graph für den Betrag und einem für das Argument einer komplexen Übertragungsfunktion.
Ein Bode-Diagramm beschreibt die stationäre Reaktion an einem Ausgang eines Systems auf eine harmonische Anregung (Sinusschwingung) an einem Eingang des Systems.
2. Das Bode-Diagramm dient der Darstellung der Frequenzantwort eines dynamischen Systems, aber das Nyquist-Diagramm (Frequenzgang-Ortskurve) oder das Pol-Nullstellen-Diagramm  dienen die Stabilitätsbetrachtung.
3. Die Verstärkung wird in Dezibel aufgetragen( logarithmische Darstellung)
a. P-Glied
b. D-Glied    : 20 dB/Dekade, 0 dB bei ω0
c. I-Glied      : −20 dB/Dekade, 0 dB bei ω0
d. PD-Glied  : Knick bei ω0, dann +20 dB/Dekade  
f. PT1-Glied  : Knick bei ω0, dann −20 dB/Dekade  
g. PT2-Glied : Knick bei ω0, dann −40 dB/Dekade

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1. Nyquist-Diagramm stellt die Ortskurve der Ausgangsgröße eines Regelkreises mit der Frequenz als Parameter dar.
2. Um die Stabilität eines Systems mit Rückkopplung zu beschreiben.

http://www.schellinger.de/regelungstechnik/ortskurve/index.html

single track model

1.  single track model (2 degree-of-freedom  linear ) :
A mathematical representation of a vehicle in which small steering and tire slip angles are assumed. In this instance the radius of curvature is assumed to be large and thus the left and right side tires are combined into a single front and single rear tire, like a bicycle. A linear tire is assumed, meaning that the tire slip angle remains small, typically below about three degrees. The two degrees of freedom for this model are lateral velocity and yaw rate

2.  single track model (3 degree-of-freedom linear ):
A mathematical representation of a vehicle with the same steering and tire assumptions as the 2 DOF model, but with an additional degree of freedom. the roll angle of the sprung mass was considered.

3. Bicycle Mode : single track model

4. CG  : vehicle center of gravity
5. Cα   : tire cornering stiffness (N/rad)
6. Cφ   : total roll damping (Nms/rad)
7. u      : longitudinal velocity (m/s)
8. v ,v'  : lateral velocity (m/s) , lateral acceleration (m/s2)
9. αf, r  : tire slip angle (rad)
10. δf   : front steer angle (rad)
11. φ    : roll angle (rad)
12. φ'   : roll velocity (rad/s)
13. φ''  : roll acceleration (rad/s2)

ESP : Electronic stability program
VDC : Vehicle Dynamics Control
DSV : Vehicle Stability Control
DVS : Daihatsu Vehicle stability
DSC : Dynamic Stability Control
VSA : Vehicle Stability Control
ASC : Active Stability Control
All of these are only the commercial names of the same Controller (DYC)
the most popular name is "ESP" ,which is used in the following:
Audi , Bentley , Bugatti , Chrysler , Citroën , Dodge , Daimler , Fiat , Holden , Jeep , Lamborghini , Mercedes-Benz , Opel ,Peugeot , Renault , Saab , Scania , SEAT , Škoda , Smart , Suzuki , Vauxhall and Volkswagen.
http://www.projecttrackday.com/

http://www.safercar.gov/Vehicle+Shoppers/Rollover/Electronic+Stability+Control

Areas of interest

1. Aerospace vehicle guidance and controls.
2. Vehicle dynamics and controls.
3. Systems modeling and simulation.

Current Interest :
Active-Passive vehicle control systems and early prediction systems for vehicle rollover.

Past Interest:
A Simulink model for vehicle rollover prediction

http://web.ics.purdue.edu/~chiu2/research/thesis.pdf

Engineering Background :

1. Vehicle Dynamics: Steady state and transient handling models of four-wheeled vehicles and car-trailer systems to determine oversteer and understeer characteristics, critical speeds, and stability.

2. Systems Analysis and Synthesis : Analysis and design of classical control systems (Lead/lag control, Pole placement methods, Frequency response-based design of feedback controllers)

3.

Linear Single-Track (Bicycle) Model

In the Linear Single-Track (Bicycle) model, the vehicle dynamics are captured
by a front and rear tire with a mass CG located longitudinally between both tires
and at a vertical offset from the roll axis. The roll degree of freedom in the x-axis
is measured from the reference ground plane and combined with a roll stiffness and
damper which allows the vehicle body to roll relative to the ground when undergoing
turn maneuvers.

Linear bicycle model with roll degree of freedom

http://web.ics.purdue.edu/~chiu2/research/thesis.pdf

-  2 DOF linear vehicle model.
-  This model has lateral and yaw degrees of freedom.
-  Global X-Y coordinates for Linear Vehicle.



Bezüglich zum Thema Einsetzung des Fahrmanövers ,um das Koordinatensystem
als Global Koordinatensystem beim Einspurmodell zu beschreiben,habe ich paar
Gedanke gemacht ,aber noch nicht im Simulink umgesetzt,und bearbeite ich momentan mit dem Thema..Falls es ein Material zur Verfügung stehen würde,würde ich mich auch freuen.


Bezüglich zum Thema Wankbewegung im Einspurmodell sollte ich die Zustandsgleichungen erweitern,wobei ein phi ,und phi punkt für die Vorder-und Hinterachse als Ausgänge des Subsystems erfolgen.
Anschließend kann man auch für die Wankbewegung mit dem Lokal Koordination ein regler einsetzen.
Darüber hinaus sind die zerlegte Gleichungen mittelweile geeignet im diesem Fall ist,damit wir zwei Regler einsetzen können.

Vehicle Simulation - Matlab Simulink

hi there, i am currently developing a vehicle simulation model using matlab simulink.
The simulation requires a vehicle to be simulated traveling around a simple race track. the vehicle model itself has already been created and have all necessary vehicle input data for the simulation.

Hi, I am dealing with a vehicle dynamics model ,The problem is, I am getting  !!!

Need Help In Modeling Longitudinal Vehicle Dynamics

Dear all I am a Master student in Vehicle dynamics and control from Paderborn. To have a basis for my research, i need to develop a longitudinal vehicle model for acceleration considering the tyre slip.
I have all the equations(for wheel dynamics,vehicle dynamics(Fx=m*a)and slip calculation)to develop a model .

extended equations for the extended bicycle model

There are two degrees of freedom for the lateral motion, the lean angle of the rear frame and the
steering angle.
the bicycle model : the linearized equations for the bicycle for the lateral perturbations
Bicycle Model Of Vehicle Motion

http://audiophile.tam.cornell.edu/~als93/Publications/MeijaardSchwab2006.pdf


http://qbx6.ltu.edu/asik/Vehicle_dynamics_tw_dw.htm

Four-Wheel Steering control system:
4WS system operates by steering the rear wheels as a function of the front steer angle.
Modeling and Control of an Autonomous Vehicle.
Vehicle Linear State Model.


http://alexandria.tue.nl/repository/books/626941.pdf







 

Freiheitsgrad

Der Freiheitsgrad beschreibt die Anzahl & Art der möglichen Bewegungen,die das Gelenk ausführen kann.

Jeder Parameter kann verändert werden, ohne dass sich die anderen Parameter verändern.
Physik:
- Das System kann mit der unabhängigen (verallgemeinerte) Koordinate beschrieben werden.
- Ein Freiheitsgrad ist eine Systemeigenschaft:
- Drehgelenk
- Schraubgelenk
- Kugelgelenk

Fahrzeugmodelle

1. Einspurmodell : Bei der Herleitung des Einspurmodells wird das komplexe Fahrzeugsystem
durch eine Vereinfachungen auf nur wenige Gleichungen zurückgeführt.
Mit Hilfe dieses Modells lassen sich schnell die Aussagen über die Fahreigenschaften ableiten.
Das Fahrzeug wird auf eine mittlere Spur zusammengefasst, so dass die Achsen jeweils als eine Einheit betrachtet werden.

2. Nichtlineares Einspurmodell : Mit dem nichtlinearen Einspurmodell wird das Fahrzeug als Starrkörper
betrachtet, der sich ausschließlich horizontal bewegen kann.

3. Zweispurmodell : An allen vier Radaufstandspunkten wirken Längs- und Querkräfte, welche die horizontale Bewegung des Gesamtfahrzeugs beeinflussen.

4. Vierradmodell :
5. Mehrkörpersysteme :

Prinzip und Koordinationsysteme des Einspurmodells



http://deposit.d-nb.de/cgi-bin/dokserv?idn=991708091&dok_var=d1&dok_ext=pdf&filename=9917080901.pdf

Das vereinfachte Modell zur Beschreibung der Wankbewegung beschreibt die reale Bewegung nur dann ausreichend genau ,wenn die wirkende Querbeschleunigung einen Grenzwert von etwa 4 m/s² nicht überschreitet.

Die Eigenfrequenz der Wankbewegung liegt je nach Beladung des Fahrzeugs zwischen 8-11 Hz.

Wenn alle genannten Effekte in der Modellbildung der Wankbewegung  berücksichtigt werden,müsste die Beschreibung aller Details des Fahrwerks beinhalten.

Um die dynamische Wankbewegung des Fahrzeugs über den stabilen Bereich der Fahrdynamik hinweg abbilden zu können.

Zur Abbildung der Wankdynamik des Fahrzeugs wurde dieses Modell eingesetzt.

Die Wankwinkel und die Lenkwinkel der Vorder- Hinterräder werden als klein angenommen.

Die Trägheitskraft senkrecht zur Bewegungsgleichung wird als äußere Kraft im Schwerpunkt des Aufbaus angenommen.

Beim linearen Wankmodell werden Vorder- und Hinterachse zu einer Achse zusammengefasst.

Der Wankwinkel ist  von der Querbeschleunigung abhängig.

Die Kräfte sind vorne & hinten zusammengefasst.

-         Entstehung des Wankmoments beim Auslenken.

-         Aktive Wankstabilisierung

-          

In der Fahrwerkentwicklung liegt ein Schwerpunkt

Das Ziel wird verfolgt, um das Abstimmprozess zu begleiten.

Das Systemverständnis wird erhöht & der Aufwand der Abstimmung im Fahrzeug reduziert.

- Ich kann mein Fahrzeug- und Systemmodellierungsverständnis vertiefen.

- Einarbeitung der Literatur zur Fahrzeugmodellierung.

- Entwurf von Wankmodellen mit Berücksichtigung unterschiedlicher Modellierungstiefen.

In PKW werden fahrdynamische Reglersysteme eingesetzt,um dem Anspuch des Kunden nach Komfort ,Fahrsicherheit zu tragen.

Diese beeinflussen das Fahrzeug in längs-,quer- und vertikaldynamischer Richtung

Wankdynamik :

Wanken entsteht auf Grund von Krafteinwirkung am Schwerpunkt in Form von Querbeschleunigung (Fahrerinduziertes Wanken)

Wanken entsteht auf Grund von aerodynamischen Kräften mit der Komponente in y Richtung (aerodynamisches Wanken)

Querregler

Der Skyhook Regler sorgt für die Bedämpfung der Freiheitsgrade des Fahrzeugs Huben,Nicken und Wanken.

Die Querbeschleunigung wird mittels der Eingangssignale(Fahrgeschwindigkeit,Lenkwinkel,Querbeschleunigung,Gierrate) über ein Einspurmodell ermittelt

Das Wankmoment muss allerdings aufbereitet werden.

Fahrphysik : Längs-, Quer- und Vertikaldynamik

Fahrzeugmodelle: Fahrradmodell, Zweispurmodell, Viertelfahrzeugmodell, Wankmodell, Nickmodell

Wankverhalten (Roll Dynamics)

Fahrzeugquerdynamik

Modell der Wankdynamik

- Die Wirkung der 4 Luftfedern wird in den betrachteten Bewegungsrichtungen abstrahiert.
- Zwischen Fahrwerk & Aufbau wirken die Kräfte bzw. Momente von 3 Feder-Dämpferelementen.
- Eine Kraft in Querrichtung & ein Moment um die Längsachse & eine Moment um die Hochachse.
- Die Kräfte von Feder-/Dämpferelementen in Querrichtung wirken zwischen dem Fahrwerk und den Achsen.
- Die Berücksichtigung der Lenkwinkelrate : Die Dynamik der Lenkwinkelregelung  kann durch die Vorsteuerung der Lenkwinkelrate verbessert werden.
- Die Lenkwinkel folgen mit perfektem I-Verhalten.

-Das lineare Modell des Fahrzeugs besteht aus 4 Starrkörpern,die mit Feder-/Dämpferelementen gekoppelt werden.

XML-basierte Fahrmanövern

Fahrmanövevrn: Spurwechsel , Überholvorgang , Kurvenfahrt

Fahrszenarienbeschreibung

Während des Fahrmanövers

auf der schneeglatten Fahrbahn ins Rutschen.

Matlab und Simulink in der Ingenierpraxis

- Simulink-Modellierung eines einfachten Projekts
- Viertel Fahrzeugmodell und die Bewegungsgleichungen
- Fahrzeugmodell auf unebener Fahrbahn (Die Anregung durch die Rampenauffahrt)
- Fahrzeugmodell ohne Reibelement & Fahrzeugmodell mit Reibelement
- Das Fahrbahnprofil : Modellierung der Fahrbahnunebenheit (Fahrbahnmodellierung)
- Modellierung der ebenen Fahrbahnstruktur
- Modellierung mit einem Function-Block
- Das reibungsfreie Modell

Advanced Course in Control Systems

http://www.tuat.ac.jp/~pong/ 
- vehicle dynamics,the control applications for enhancing vehicle dynamics and active safety.
- active control devices in automobiles : four-wheel-steering, direct yaw moment control, Adaptive Cruise Control(ACC), Lane Keeping System.

- mechanism of active vehicle control device, compute the vehicle responses.
- References : Vehicle Handling Dynamics, Theory and Application ,Modern Control Systems

- Two-wheel vehicle model
- Four-wheel-steering control system
- Direct yaw moment control system

- State Observer, Kalman Filtering


- Vehicle Chassis Control(Planar motion)
- Yaw motion , Sideslip motion

1. Active Rear Steer (sideslip motion control)
2. Direct Yaw Control(sideslip motion control)
3. Active Front Steer (yaw rate control)


- Equivalent Bicycle Model (Bicycle Model)

Simulink Model Links

Helicopter 2 DOF Dspace + Virtual reality
http://personal.mecheng.adelaide.edu.au/~bscazz/Quanser/

 Different Simdemo
Dynamics
 http://www.ligo-wa.caltech.edu/~cheryl.vorvick/etmx2007/OldStuffFromPCLaptop/MATLAB6p1/toolbox/simulink/simdemos/simgeneral/
Automotive
http://www.ligo-wa.caltech.edu/~cheryl.vorvick/etmx2007/OldStuffFromPCLaptop/MATLAB6p1/toolbox/simulink/simdemos/automotive/

Vehicle Dynamics Fahrzeugdynamik

http://homepages.fh-regensburg.de/~rig39165/skripte/Vehicle_Dynamics.pdf

- Lateral dynamics
 - Kinematic approach
 - Ackermann Geometry
 - side-slip angle / slip angle


 - electronic stability control - steer by wire


- Vertical Dynamics
 - Basic tuning
 - Sky hook damper
 - nonlinear force element


- Longitudinal Dynamics

Vehicle dynamic model analysis

- Vehicle yaw rate & the side slip angle of the front at the step steering.

- Vehicle Lateral and Yaw Motion Control
- Lateral vehicle control  by Yaw rate feedback
- Vehicle lateral velocity and yaw rate control
- EPS Control based on feedback of yaw rate and lateral acceleration
- Lateral Control by Yaw Rate Feedback
- 4 wheel steering vehicle

- Direct yaw moment control (DYC)
- Active front steering (AFS)
- Electrical stability program(ESP)
- Front view of the vehicle
- Top view of the vehicle

- vehicle tracking using a single track model

- the study of lateral dynamics
- Single track model by Rickert & Schunck (slideslip angle and the yaw rate)
- Interaction of Longitudinal and Lateral Dynamics

http://www.vehicledynamics-expo.com/07vdx_conf/day_3/de_cuyper.pdf

Vehicle Lateral dynamics

the Driver assisted systems: DSC(Dynamic Stability Control),ESP (Electronic Stabilization Program),TCS
(Traction Control System)
the vehicle lateral dynamics model with two degrees of freedom, lateral and yaw motions
Bicycle model
mohammed.oudghiri@u-picardie.fr
mohammed.chadli@u-picardie.fr
ahmed.hajjaji@u-picardie.fr

Modellbildung und Simulation der Dynamik von Kraftfahrzeugen

Fahrzustandsschätzung auf Basis eines nichtlinearen Zweispurmodells

http://www.ika.rwth-aachen.de/forschung/veroeffentlichung/2007/07-01/7sg0195.pdf

PKW_Fahrdynamikreglerentwicklung mittels Zustandsraummodell

http://www.ika.rwth-aachen.de/forschung/veroeffentlichung/1998/1998-4/index.php

Zweispurmodell

Das nichtlineare Zweispurmodell dient im Gegensatz zum linearen Einspurmodell .
A nonlinear double-track model is in contract to the single track model.

Lateral Dynamics of the RailCab Vehicle

- the single-track model is a standard for modeling the vehicle lateral dynamics
- Rail-bound vehicle with two steerable axles
- linear model of 4th order
- http://www.nt.ntnu.no/users/skoge/prost/proceedings/ifac2008/data/papers/2350.pdf
- http://www.rst.e-technik.uni-dortmund.de/cms/Medienpool/Downloads/Veranstaltungen/Dortmunder_Regelungstechnische_Kolloquien/2007/Vortrag_2007-06-26-Hass.pdf

Lineares Einspurmodell & Einfaches Einspurmodell

Fahrdynamikregelung ESP
- Kräftegleichgewicht in Fahrzeuglängsrichtung
- Kräftegleichgewicht senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung
- Momentengleichgewicht um SP
- Krümmungsmittelpunkt
- 

http://www.systemdynamics.org/conferences/2009/proceed/supp/

Robust car steering by yaw rate feedback.
Automatische Spurführung von Kraftfahrzeugen.
Automatic Steering Control of Vehicle Lateral Motion with the Effect of Roll Dynamics.

Matlab/Simulink an Beispielen aus der Fahrzeugdynamik

Matlab-simulink using the example of vehicle dynamic models
Matlab-simulink an Beispielen aus der Fahrzeugdynamik
Ich bin in der Lage auf  fahrzeugdynamische Problemstellungen anzuwenden.

Simulink : Anwendung in der Fahrzeugdynamik
Erstellen von einfachen Modellen aus der Längs-, Quer- und Vertikaldynamik
Einspurmodell , Zweimassenschwinger

Vertikaldynamik : Viertelfahrzeugmodell, Darstellung einfacher ein- bis dreidimensionaler Fahrzeugmodelle,  
Einfluß der Fahrzeugparameter auf Komfort und Fahrsicherheit,Unterschiedliche Anregungsarten.

Längsdynamik : Bremsen, Treiben, Fahrwiderstände,Tangentialkraftdiagramm

Querdynamik : Einspurmodell
Längsdynamik, Querdynamik , Vertikaldynamik von Fahrzeugen
http://deposit.d-nb.de/cgi-bin/dokserv?idn=991708091&dok_var=d1&dok_ext=pdf&filename=991708091.pdf

vehicle Dynamics

http://www-inst.eecs.berkeley.edu/~ee192/sp10/

MDL
PPT
http://cnx.org/content/m22943/latest/

Vehicles Systems Modeling and Control

http://www.engr.panam.edu/~kypuros/VehicleSystems/VehicleSystems.html


http://www.engr.panam.edu/~kypuros/VehicleSystems/
http://www.engr.panam.edu/~kypuros/VehicleSystems/BernabeRodriguezProject4.128.pdf
http://www.engr.panam.edu/~kypuros/VehicleSystems/Bode_plot_notes.pdf
http://www.engr.panam.edu/~kypuros/VehicleSystems/CRUISECONTROL.128.pdf
http://www.engr.panam.edu/~kypuros/VehicleSystems/HalfCarSuspensionModelReport.pdf
http://www.engr.panam.edu/~kypuros/VehicleSystems/INFINITYCRUISECONTROLFINAL.128.pdf
http://www.engr.panam.edu/~kypuros/VehicleSystems/LarizaNavaroHalfCar.128.pdf
http://www.engr.panam.edu/~kypuros/VehicleSystems/MotorcycleSuspensionNotes.pdf
http://www.engr.panam.edu/~kypuros/VehicleSystems/MotorcycleSuspensionReport.pdf
http://www.engr.panam.edu/~kypuros/VehicleSystems/OrlandoSaenzProject-4.128.pdf
http://www.engr.panam.edu/~kypuros/VehicleSystems/PepitoMotorcycleReprot.128.pdf
http://www.engr.panam.edu/~kypuros/VehicleSystems/Project2_Report.128.pdf
http://www.engr.panam.edu/~kypuros/VehicleSystems/Project2_Report.128.pdf
http://www.engr.panam.edu/~kypuros/VehicleSystems/Project2_Report.128.pdf
http://www.engr.panam.edu/~kypuros/VehicleSystems/Report_2A_AL.128.pdf
http://www.engr.panam.edu/~kypuros/VehicleSystems/VSMC_VehicleDriveModel_Report.128.pdf
http://www.engr.panam.edu/~kypuros/VehicleSystems/VehicleDriveModelPartAReport.pdf
http://www.engr.panam.edu/~kypuros/VehicleSystems/VehicleDriveModelPartBReport.pdf
http://www.engr.panam.edu/~kypuros/VehicleSystems/VehicleSuspensionModelingNotes.pdf
http://www.engr.panam.edu/~kypuros/VehicleSystems/VehicleSystemsModelingSyllabus.pdf

Adaptive cruise control

http://www.me.umn.edu/courses/me4231/labs/Lab9.pdf
www.me.umn.edu/courses/me4231/labs/lab9_model.mdl

Querregelung eines Versuchsfahrzeugs entlang vorgegebener Bahnen

http://elib.uni-stuttgart.de/opus/volltexte/2007/3344/pdf/Dissertation_2007_Kehl.pdf

Single track vehicle model

http://www.tut.fi/plastics/tyreschool/moduulit/moduuli_10/hypertext/5/5_1.html#5_1_37

http://www.tut.fi/plastics/tyreschool/moduulit/moduuli_10/hypertext/6/6_1.html


Single Track vehicle Model

http://www.racing-car-technology.com.au/Vehicle%20Handling%20and%20Control/RCT%20Vehicle%20Handling%20and%20Control%20Intro2.ppt

Modellbildung Bücher

Matlab&Simulink in der Ingenieurpraxis

http://www.viewegteubner.de/Privatkunden/Zusatzmaterial/978-3-8351-0100-5/MATLAB-und-Simulink-in-der-Ingenieurpraxis.html

- Schienenfahrzeugdynamik.
- Matlab-Simulink: Analyse und Simulation dynamischer Systeme.
- Mechatronische Systeme : Grundlagen.
- Einstieg in die Regelungstechnik: Vorgehensmodell für den praktischen Regelerentwurf.
- Kraftfahrzeugführung: Modelle,simulation und Regelung
- Kraftfahrzeugführung
- Grundlagen der Kraftfahrzeugtechnik

- Fahrdynamik-Regelung (Modellbildung,Fahrassistanzsysteme,Mechatronik)

Herleitung der Zustandsgleichung für das Einspurmodell

Uni -Duisburg

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

Einspur-Fahrzeugmodell:

http://home.fhtw-berlin.de/~stedtnit/pdf/Diplomarbeit%20Sentuerk.pdf

Fahrwerk:
http://www.mmew.fh-giessen.de/personen/professoren/herzog/download/documents/Kfz-Technik/Kfz_Technik_3_Fahrwerke.pdf

Fahrzeugmodell

http://hoppecorp.de/FHTW/Skript_FZT_Teil1.pdf
http://hoppecorp.de/FHTW/Skript_FZT_Teil2.pdf
http://hoppecorp.de/FHTW/Skript_FZT_Teil3.pdf
http://hoppecorp.de/FHTW/Skript_FZT_Teil4.pdf
http://hoppecorp.de/FHTW/Skript_FZT_Teil5.pdf
http://hoppecorp.de/FHTW/Skript_FZT_Teil6.pdf
http://hoppecorp.de/FHTW/Skript_FZT_Teil7.pdf
http://hoppecorp.de/FHTW/Skript_FZT_Teil8.pdf

- Herleitung der Zustandsgleichungen für das Fahrzeug
- Zustandsgleichungen für das Einspurmodell

http://www.biblio.tu-bs.de/ediss/data/20020627b/20020627b.pdf

Einspurmodell - Zweispurmodell - Mehrkörpersystemmodell
http://www.rst.e-technik.uni-dortmund.de/cms/Medienpool/Downloads/Veranstaltungen/Dortmunder_Regelungstechnische_Kolloquien/2007/Vortrag_2007-06-26-Hass.pdf

Funktionsentwicklung
http://134.130.21.215/pdf_eb/gb1-08funktionsentwicklung.pdf

Stabilisierung des rückwärtsfahrenden LKW
http://www.ifr.ing.tu-bs.de/lehre/downloads/skripte/rtp1_lkw_student.pdf

Fahrzeugmodell

Einspurmodell :                      Translation in X-Y Richtung , Gieren

Einspurmodell mit Wankmodell und Nickmodell : Translation in X-Y Richtung , Gieren , Wanken-Nicken

Ebenes Zweispurmodell :       Translation in X-Y Richtung , Gieren , Drehen der Räder          

Räumliches Zweispurmodell : Translation in X-Y-Z Richtung, Gieren ,Wanken,Drehen der Räder, Hubbewegung der Räder, Lenkbewegung der Vorderachse

Mehrkörpermodell mit Antriebstrang : Translation in X-Y-Z Richtung , Nicken,Gieren,Wanken,Drehen der Räder,Räumliches Einfedern der Räder,Lenkbewegung der Vorderachse , Hebebewegung des Motors,Wankwinkel des Motors, Drehwinkel, Kurbelswelle,Antriebwelle