Dämpfungsoptimierung an Servoachsen mittels Gröbner-Basen
Final Report Abstract
Für Drehzahlregelkreise an Servoachsen mit einer oder zwei dominanten Strukturelastizitäten konnten für fünf heute relevante Praxisfälle analytische Einstellregeln erarbeitet werden. Diese Einstellregeln können für die P/PI-Kaskadenregelung (Standardfall) und für verschiedene Zustandsreglerergänzungen (heute nur bei Werkzeugmaschinen verfügbar) eingesetzt werden. Die analytische Lösung der Problemstellungen 3. und 4. Ordnung gelang weitgehend, wohingegen für die Problemstellungen 5. und höherer Ordnung keine sinnvollen analytischen Einstellhinweise gefunden werden konnten. Es konnten aber vereinfachte numerische Lösungsalgorithmen zur Behandlung dieser Fälle angegeben werden. Hier wird man jedoch auch zukünftig auf die numerische Simulation bzw. die Einstellung am realen System angewiesen sein. Die Anwendung der Einstellregeln an Servoachsen für Werkzeugmaschinen wurde wie geplant beispielhaft bei einem Industriepartner umgesetzt. Hier konnte die Inbetriebnahme verschiedener Servoachsen wesentlich effizienter gestaltet werden, da mit den Einstellregeln hervorragende Anfangswerte vorhanden sind und so ausführliche Tests oder begleitende Simulationen weitgehend vermieden werden können. Als weiteres großes Anwendungsfeld für die Resultate dieses DFG-Projektes wurden die Klein- und Miniaturantriebe für allgemeine Automatisierungsanwendungen erschlossen. Zusammen mit einem weiteren Industriepartner werden zunächst die im Werkzeugmaschinenbau bereits üblichen Identifikationswerkzeuge und Zustandsreglerergänzungen adaptiert und im Rahmen eines vorwettbewerblichen Nachfolgeprojektes in eine weitgehend automatisierte Inbetriebnahmehilfe umgesetzt.
Publications
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(See online at https://doi.org/10.1049/cp.2014.0270)
