Hallo die Damen und Herren, ich bin gänzlich neu hier und hoffe Ihr könnt mir bei meinem "Problem" weiterhelfen. Und zwar bin ich gerade dabei, im Rahmen einer Studienarbeit, einen Regler für eine Hochdruckeinspritzung auszulegen. Da ich leider kein Regelungs-/Steuerungstechnik in der Uni haben durfte, gab es im Modulplan nicht, suche ich hier Hilfe. Erstmal eine kurze Systembeschreibung: Es handelt sich wie gesagt um eine Hochdruckeinspritzanlage mit einer Drei-Nockenhochdruckpumpe, Rail und vier Injektoren. Die Pumpe ist als Axialkolbenpumpe ausgeführt und beinhaltet ein Mengensteuerventil um die Fördermenge zu steuern. Somit macht die Pumpe bei einer Umdrehung insgesamt drei Förderhübe! In der Rail ist ein Drucksensor mit einem Messbereich von 0 bis etwa 200 bar verbaut, Kennlinie vorhanden und Signal ist analog von 0 bis 5 Volt. Jetzt zur eigentlichen Regelstrecke. Und zwar soll ein Regler den Ist und Soll Wert vergleichen und resultierend daraus das Mengensteuerventil zu oder abschalten um die Fördermenge in der Pumpe zu begrenzen. Das erfolgt über einen Bypass zwischen Hoch- und Niederdruckseite innerhalb der Pumpe. Das Ventil ist federbelastet, stromlos offen. Wird das Ventil bestromt beginnt erst der eigentliche Förderhub. Und nun meine Fragen: 1. Welcher Regler ist dafür sinnvoll? PID PD? 2. Wie kann ich mit dem Reglerausgabewert eine Verbindung zur Ansteuerung des Mengenstellventils herstellen? Übertragungsfunktion? 3. Wie kann ich Ansteuerzeitpunkt und -dauer des Ventils unter Beachtung der Druckdifferenz und der damit notwenigen Fördermenge (eventuell durch Füll- und Entleermethode berechnet) umsetzen? 4. Hat jemand ein ähnliches oder passendes Simulink Modell? Habe mit einem angefangen aber komme nicht weiter und bin in Matlab/Simulink blutiger Anfänger. Noch ein paar Infos und Randbemerkungen: 1. Die Pumpendrehzahl ist konstant und wird mittels Sensors aufgezeichnet. 2. Der Solldruck soll variiert werden können. Eventuell unterschiedliche Reglerfaktoren botwenig? 3. Es ist ein Bezugsmarkengeber vorgesehen um den Förderbeginn des ersten Hubes aufzuzeichen. 4. Für die Berechnung des erforderlichen Fördervolumens würde ich auf eine Gleichung nach der Füll- und Entleermethode zurückgreifen. Wenn ich die Drehzahl und die Bezugsmarke der Pumpe messe, sollte das nach meiner Vorstellung gehen oder liege ich falsch? Hoffe auf viele Rückmeldungen! MfG Phil
Das wird so nichts...was du da hast ist ein MiMo System...die Ventile müssen in die Regelung mit einbezogen werden...da ist auch nichts mehr mit PID zu machen. du brauchst mindestens einen StateSpaceController.. Für das nötige Hintergrundwissen solltest du allerdings nochmal min 2 Semester Regelungstechnik nachholen...
Das ist eine klassische Regelungstechnikaufgabe. Warum machst du eine Regelungstechnik-Studienarbeit, wenn du Phil N. schrieb: > Da ich leider kein Regelungs-/Steuerungstechnik in der Uni haben durfte, > gab es im Modulplan nicht keine Ahnung von Regelungstechnik hast? Das ist ein Thema für jemand der seinen Master im Studiengang Regelungstechnik macht, und kann hier bestimmt nicht einfach mit PI oder PID gut gelöst werden.
Hm, ok also ersten was ist ein MiMo System? ;) Und was ist mit StateSpaceController gemeint? Eine einfache Erklärung ohne großes Ausholen würde mir erstmal reichen. Warum ich das mache? Die Aufgabe umfasst den Aufbau und die Inbetriebnahme eines Einspritzprüfstandes. Die Regler-Geschichte kam von meiner Seite um den Raildruck konstant zu halten während der Einspritzung. Es soll ja immerhin etwas vernünftiges gemessen werden. Dass es sehr aufwändig und komplex ist war mir schon klar. Mir würden schon ein paar Ideen oder Anhaltspunkte für die Reglerauslegung reichen damit ich es zumindest theoretisch vorbereiten kann. Es ist ja nicht direkt Teil meiner Arbeit sondern Vorbereitung für Erweiterungen. Ich kenn die Regelstrategie aus der Praxis, bin Kfz Mechatroniker, und weiß dass es auch so umsetzbar ist. Zwar mit vielen Abstrichen und ohne Dynamikbetrieb aber davon ist auch keine Rede. Es wird in stabilen Betriebspunkten gefahren. TDI? Davon war keine Rede ;) Es handelt sich um eine Benzineinspritzung. MfG Phil
MIMO steht für Multiple Input und Output. Mehrgrößenregelung. State Space Controller oder Zustandsraumregelung basieren auf einer Darstellung im Zeitbereich... Wenn du ein MIMO-System hast, dann ist es mit Zustandsraumregelung leichter. Wenn du meinst, dass Phil N. schrieb: > es auch so umsetzbar ist. Zwar mit vielen Abstrichen und ohne > Dynamikbetrieb aber davon ist auch keine Rede. Es wird in stabilen > Betriebspunkten gefahren. Dann kannst du ja mal versuchen mittels PID etwas einzustellen und ob es funktioniert. Viel dazu sagen kann ich nicht ohne Kenntnis der Strecke oder wenn ich bessere Motorkenntnisse hätte...
> In der Rail ist ein Drucksensor mit einem Messbereich von 0 bis etwa 200 > bar verbaut, > TDI? Davon war keine Rede ;) Es handelt sich um eine Benzineinspritzung. mit 200 Bar einen KS Einspritzung mit oktanhaltigem Benzin, glaube ich so nicht dass du den Sprit auf den Druck bekommst ohne dass der davor verdamft > Flammpunkt ggü. Diesel
Um da etwas einstellen zu können brauch ich erstmal ein funktionierendes Modell oder einen physischen Regler den ich anschließen kann. Des wegen richte ich ja meine Frage auch an Euch. Der Sensor hat diesen Messbereich, die Pumpe hat eine Druckbegrenzung von 178bar. Du gehst ja auch mit mindestens 5bar in die HDP rein. Das wird der Verdampfungsneigung entgegen. Desweiteren begrenzen wir momentan auf 120bar Einspritzdruck, siehe erster Post. Na gut fragen wir mal anders... Wie würdet ihr die Hochdruckpumpe mit den drei Nocken auf der Pumpenwelle und dem axialen Pumpenkolben samt Druckbegrenzungsventil und Mengensteuerventil modelieren. Das MSV kennt nur offen und geschlossen. Wenn offen dann wird abgesteuert. Habe ein erstes Modell mit einem idealen Antrieb (ideal angular velocity source), fixed displacement pump, 2-wege directional valve als MSV, einer T-junction für den Abzweig zwischen Hochdruck- und Niederdruckraum sowie einem pressure relief valve aufgebaut. Habt ihr eine bessere Idee oder reicht das für eine Vorbetrachtung? MfG Phil
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