Digitale Lageregelung Für Maschinen Mit Schwach Gedämpften Schwingungsfähigen Bewegungsachsen

ISBN-13: 9783540181019 / Niemiecki / Miękka / 1987 / 146 str.

Werner Swoboda

Opis

Numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen und Industrieroboter verfugen im allgemeinen uber Bewegungsachsen mit Einrichtungen zur Lageregelung. Zur Umsetzung eines geforderten Bewegungsablaufs haben diese ihren Lagefuhrungsgrossen moglichst verzerrrungsfrei zu folgen. Die klassische Struktur einer Lageregelung mit Proportional-Lagerregler versagt insbesondere dann, wenn die Eigenschwingungen der mechanischen Ubertragungsglieder schwach gedampft sind, da keinerlei Moglichkeiten zur Beeinflussung der Dampfungseigenschaften vorhanden sind. In diesen Fallen haben sich moderne Regelverfahren, wie z.B. die Zustandsregelung, als wirksam erwiesen, deren praktische industrielle Anwendbarkeit aber nach wie vor problematisch ist. Inhalt dieser wissenschaftlichen Arbeit ist die Entwicklung und Untersuchung von Regelungen und Entwurfsmethoden, die ein befriedigendes Regelverhalten von derartigen Lageregelkreisen auch im praktischen Einsatz gewahrleiten.

Spis treści

Formelzeichen und Abkürzungen.- 1 Einführung in die Problemstellung.- 2 Digitale Lageregelungen unter Berücksichtigung einer schwach gedämpften, schwingungsfähigen Mechanik.- 2.1 Kaskadenstruktur.- 2.2 Zeitdiskrete Zustandsregelung.- 3 Entwurfsverfahren.- 3.1 Standardverfahren zur Optimierung von Zustandsregelungen.- 3.1.1 Entwurf mit Hilfe eines quadratischen Gütekriteriums.- 3.1.2 Polvorgabe.- 3.2 Entwurfsverfahren für Regelstrecken mit nicht exakt bekannten Parametern.- 3.2.1 Übersicht.- 3.2.2 Entwurfsmethoden.- 3.2.3 Bewertung.- 3.3 Teilzustandsvektorrückführung.- 4 Dynamische Modelle typischer Regelstrecken mit schwingungsfähiger Mechanik.- 4.1 Bewegungsachsen mit zwei Eigenschwingungen.- 4.2 Bewegungsachsen mit einer Eigenschwingung.- 5 Aufbau digitaler Zustands-Lageregelungen zur Lage-Einstellung an NC-Maschinen.- 5.1 Allgemeine Gesichtspunkte.- 5.2 Offsetkompensation von Sensorsignalen.- 5.3 Beobachter-Algorithmus.- 6 Untersuchung der diskreten Lageregelung einer Bewegungsachse mit einer Eigenschwingung.- 6.1 Untersuchung einer robusten Zustandsregelung.- 6.1.1 Entwurf.- 6.1.2 Zustandsregler und ui-Beobachter.- 6.1.3 Strukturempfindlichkeit der Regelung.- 6.1.4 Inbetriebnahme der Regelung.- 6.2 Teilzustandsvektorrückführung.- 6.2.1 Entwurf.- 6.2.2 Inbetriebnahme.- 7 Untersuchung der diskreten Lageregelung einer Bewegungsachse mit zwei Eigenschwingungen.- 7.1 Reglerentwurf.- 7.1.1 Quadratisches Gütekriterium.- 7.1.2 Polvorgabe.- 7.1.3 Parameterraumverfahren.- 7.1.4 Teilzustandsvektorrückführung.- 7.1.5 Bewertung der Entwurfsverfahren.- 7.2 Untersuchung des Gesamtsystems.- 7.2.1 Zustandsregler mit ai/aMi-Beobachter.- 7.2.2 Zustandsregler mit aMi-Beobachter.- 7.2.3 Zustandsregler mit ai/aMi-Beobachter.- 7.2.4 Beschleunigungsrückführung.- 7.2.5 Beschleunigungsrückführung mit ai-Beobachter.- 7.2.6 Konventionelle P-Lageregelung.- 7.2.7 Bewertung der untersuchten Regelungen.- 8 Zusammenfassung.- Schrifttum.