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Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung eines Simulations-modells für einen Motorenprüfstand unter Verwendung der Software Portunus (Version 5.2.10.0). Dieser Prüfstand wird später zur Auslegung und Applikation eines Fahrzeugantriebsstranges dienen und soll deshalb im Vorfeld durch diese Arbeit modelliert und simuliert werden, um sein grundlegendes Verhalten darstellbar zu machen. Es ist daher notwendig, dass der Motorenprüfstand durch den Belastungsmotor den Drehzahlverlauf des späteren Gesamtfahrzeuges in einer guten Näherung abbildet. Um dies zu erreichen werden im Verlauf dieser Arbeit zwei Gleichungen hergeleitet, welche die grundlegenden Zusammenhänge widerspiegeln. Darauf aufbauend wird der Motorenprüfstand modelliert und stufenweise erweitert. Eine Auswertung der Simulationsergebnisse (z.B. Drehzahlverläufe) einer jeden Stufe wird am Ende der jeweiligen Stufe durchgeführt.
In dieser Masterarbeit wurden zwei baugleiche elektrische Antriebe über ein CAN-Bussystemals
Bestandteil eines Antriebsteststandes angesteuert. Dieser soll als Fahrsimulator genutzt werden. Der Antrieb selbst ist für eine spätere Verwendung im Rahmen der Formula Student Electric vorgesehen. Für den Antriebsstrang dieses Elektrorennfahrzeuges wurde ein Sicherheitskonzept erstellt, welches neben dem Renneinsatz und dem betreffenden Regelwerk auch die Besonderheiten des Einsatzes auf dem Teststand berücksichtigt. Für die Nachbildung der Trägheit des Fahrzeuges erfolgte die Entwicklung eines Regelalgorithmus, welcher in einer erstellten Simulation des Teststandes auf Funktionsfähigkeit überprüft wurde. Die damit angesteuerte Belastungsmaschine bildet die Dynamik eines Elektrorennfahrzeuges für den Vorwärtsbetrieb realistisch ab, sodass ein Teil der Entwicklungsschritte für das Fahrzeug am Antriebsteststand erfolgen kann. Die Ansteuerung der Antriebsmaschine erfolgt über eine zentrale Steuerung, welche antriebsrelevante Komponenten des Fahrzeuges einbezieht. Grundlage der Sollmomentberechnung des Antriebes ist die Auswertung der Sensoren der Pedaleinheit, die auch die Fahrbarkeit beim regenerativen Bremsen berücksichtigt. Die Erstellung der Steueralgorithmen basiert auf dem Regelwerk. Die Realisierung dieser Algorithmen erfolgte auf einem PC mit CAN-Adapter, wurde aber für die Verwendung auf einem für ein Fahrzeug geeigneten Prototypingsteuergerät vorbereitet.