Patent DE-102009011157-B4 (DE)
Title: Vorrichtung zur Steuerung und Regelung eines Antriebssystems
Inventor: BLATH JAN PETER DR -ING
IPC: G05B15/02
Filed: 2009-02-25
Granted: 2021-11-04
Abstract: Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung eines Antriebssystems, die einen Computerprogrammcode umfasst, wobei der Computerprogrammcode aus mehreren Blöcken modular strukturiert ist, wobei jeweils mindestens ein Block für
 a.) eine Sensor-Schnittstelle,
 b.) eine Aktuator-Schnittstelle,
 c.) eine Kommunikations-Schnittstelle,
 d.) einen Beobachter/eine Signalverarbeitung,
 e.) einen Diagnose-Manager,
 f.) einen Rekonfigurator,
 g.) eine Diagnosefunktion,
 h.) einen Controller, vorgesehen ist, wobei die Blöcke a.) bis h.) zum Austausch von Daten/Informationen miteinander verbunden sind, wobei den Blöcken a.) bis h.) Funktionen zugeordnet werden, wobei in Abhängigkeit des Antriebskonzeptes des zu Grunde liegenden Antriebssystems und/oder der Anzahl oder Eigenschaften der verwendeten Sensoren oder Aktoren die den Blöcken a.) bis h.) zugeordneten Funktionen festgelegt werden, wobei Block a.) mit Sensoren verbunden ist, wobei die Signale der Sensoren durch die Funktionen, die Block a.) zugeordnet sind, so verarbeitet werden, dass als Ausgangsgrößen des Blockes a.) physikalische Größen bereitstehen, wobei Block a.) mit Block d.) verbunden ist, wobei die Ausgangsgrößen des Blockes a.) dem Block d.) zugeführt werden, wobei durch die Funktionen, die Block d.) zugeordnet sind, eine Korrektur/eine Adaption der Signale der Sensoren oder ein Vergleich der Signale der Sensoren mit modellierten Signalwerten erfolgt, wobei die modulare Struktur neben Block a.) auch Block b.) umfasst, wobei Block b.) zur Ansteuerung der Aktuatoren mit den jeweiligen Endstufen verbunden ist, wobei Block b.) mit Block h.) verbunden ist, wobei in den Block b.) Stellsignale eingelesen werden, die in Block h.) gebildet werden, wobei die dem Block b.) zugeordneten Funktionen eine Endverarbeitung der Stellsignale vornehmen, einen Treiber für die Endstufen-Hardware bilden, einen Treiber für die Aktuator-Hardware bilden und Endstufendiagnosen durchführen, wobei Block b.) mit Block e.) verbunden ist, wobei die Ergebnisse der in Block b.) durchgeführten Endstufendiagnosen mittels des Diagnose-Managers in Block e.) verwaltet werden, wobei Block b.) mit Block d.) verbunden ist, wobei Prozessgrößen oder gemessene Signale von dem Block d.) an den Block b.) zur Korrektur/Adaption der Ansteuerung der Aktuatoren übermittelt werden, wobei die modulare Struktur neben Block a.) und Block b.) auch Block d.) umfasst, wobei Block d.) Funktionen zur Beobachtung des momentanen Ist-Zustandes des zu steuernden und/oder zu regelnden Antriebssystems zugeordnet sind, wobei mittels Modellen anhand von Stellsignalen und Umweltbedingungen messbare und nichtmessbare Zustandsgrößen des Systems geschätzt werden, wobei zur Übermittlung von Messsignalen Block d.) mit Block a.) verbunden ist, wobei modellierte messbare Zustände mit Messsignalen verglichen werden, wobei aus diesem Vergleich Residuen hervorgehen, mit deren Hilfe eine Beobachterrückführung realisiert wird, welche die modellierten Zustandsgrößen korrigiert, wobei Block d.) weiterhin Funktionen für die Beobachtung der Systemzustände zugeordnet sind, wobei die beobachteten Zustände dazu verwendet werden, nicht messbare Größen in der Steuerung und/oder Regelung des Antriebssystems zu berücksichtigen oder bei einem Sensorausfall Ersatzwerte bereitzustellen, wobei Block d.) weiterhin Funktionen zugeordnet sind, die dem Block h.) und dem Block g.) zugeordneten Funktionen mit der Information über den Istzustand des Systems und den Residuen versorgen, wobei Block d.) mit Block b.) verbunden ist, wobei modellierte/beobachtete oder auch gemessene Signale von dem Block d.) an den Block b.) übermittelt werden, wobei Block d.) mit Block g.) verbunden ist, wobei gemessene/modellierte Signale vom Block d.) an Block g.) übergeben werden, um eine Diagnose durchzuführen, wobei Block d.) mit Block e.) verbunden ist, wobei Freigabeinformationen/Freigabeanforderungen an den Block e.) übermittelt werden, wobei Block d.) mit Block f.) verbunden ist, wobei Rekonfigurationsinformationen aus dem Block f.) an den Block d.) übermittelt werden können.