Page - 21 - in Ein neues Konzept für die geberlose Regelung von Permanentmagnet-Synchronmaschinen für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

2.2 GeberloseVerfahren • Drehzahl • Last • Strom idq. Weiterhinwird der Signal-zu-Rauschabstand als ausreichend bewertet,wenndieAmplitude eines Nutzsignals mindestens um den Faktor 3 größer ist als unerwünschte Rausch- und Störeinflüsse. Testfälle Für denEinsatz imFahrzeugmuss das zu testende geberloseVerfahren stabileWinkelinfor- mationen für alle zulässigenDrehzahlen undDrehmomente innerhalb desMotorkennfeldes liefern können. Um die Eignung der Verfahren nachzuweisen, werden die Verfahren auf dem vorliegenden Seriensteuergerät implementiert und im geschlossenen Regelkreis ohne dieVerwendungderWinkelinformationendesGebers für dieBerechnungdesRotorwinkels eingesetzt.MitdemgeberlosberechnetenRotorwinkel φˆwirddasangeforderteDrehmoment mit einer feldorientiertenRegelungunterBerücksichtigungdesmaximalenStromes,derma- ximalenLeistungsowiedermaximalenDrehzahldesPrüfstandsbereitgestellt (vgl.Abschnitt 1.2.1 undTabelleA.1). UmdieWinkelfehler zu bestimmen,wird dieWinkelinformation φ des serienmäßigenGebers als Referenz verwendet. Betrachtet wird der vorzeichenbehafte- teWinkelfehler, dessenStandardabweichung sowie dessen zeitlich gemittelterWert (jeweils nachdemEinschwingvorgangdesaktuellenArbeitspunkts).DerWinkelfehler ergibt sichzu: φerr =φ− φˆ (2.1) DieStandardabweichung(vgl. [86])desWinkelfehlersübernAbtastwertewirdmit folgender Gleichung (2.2)bestimmt. σφerr = √ 1 n−1 n∑ i=1 (φerr,i−φerr)2. (2.2) Die Testfälle werden auf die vorgestellten Verfahren sowie auf ausgewählte Verfahren aus derLiteraturangewandt.Esseidaraufhingewiesen,dassaufgrunddergroßenAnzahlderzeit bekannterVerfahrenlediglicheineAuswahlalsReferenzimplementiertundgetestetwird.Auf umfassendeStabilitätsanalysenwirdaufgrundderhohenKomplexitätdesSystemsverzichtet. StattdessenwerdenTestfälleangewandt,diesichdirektausdenobigenKriterienableiten,um dieErfüllungderKriterienmitexemplarischenExperimentennachzuweisen.DieWinkelfeh- ler der geberlosenVerfahrenwerden, sofernmöglich, in den inderTabelle 2.2 angegebenen Bereichen untersucht. Für den ersten Testfall wird der Rotorwinkel bei unterschiedlichen Stellungen im Stillstand bestimmt. Bei dem zweiten und dritten Testfall werden dieWin- kelfehler der Verfahren bei steigendenDrehzahlen undDrehmomenten untersucht. Zudem werden dieWinkelfehler und die Stabilität der geberlosen Verfahren in unterschiedlichen statischenArbeitspunkten über dasMotorkennfeld verglichen. Die eingesetzten geberlosen 21