Zeitoptimale Regelung elektromechanischer Aktoren

Zur Minderung von Stickoxiden (NOx) verfügen Verbrennungsmotoren neben einer Abgasnachbehandlung über eine Abgasrückführung (AGR). Hierbei wird ein Teil des Abgases über unterschiedliche Kanäle dem Verbrennungsmotor wieder zugeführt, wodurch die Verbrennungstemperatur reduziert wird und als Folge dessen die Stickoxidbildung abnimmt.

Zur gezielten AGR werden unterschiedliche elektro-mechanische Stellglieder eingesetzt, welche mit hoher Dynamik den Abgasanteil im Verbrennungsraum regeln. Nachteilig an der bisherigen Regelung ist, dass die Systemgrenzen unter allen Randbedingungen (Temperatur, Reibung, Druck) bekannt sein müssen um ein gutes Folgeverhalten zu erzeugen. Des Weiteren ist für eine zeitoptimale Ansteuerung bei mittleren bis großen Sollwertänderungen über einige Zeitschritte eine maximale Stellgröße erforderlich. Dieses Potential wird noch nicht unter allen Randbedingungen ausgeschöpft. Innerhalb dieses Forschungsvorhabens sollen daher alternative Ansätze verfolgt und am Versuchsstand evaluiert werden. Beispiele hierfür sind die Klasse der Sliding Mode Regler oder die Proximate Time Optimal Regelung.