Martin Aberger,
"Modellierung und Identifikation eines CYCLO-Getriebes für Industrieroboter"
, 3-2003
Original Titel:
Modellierung und Identifikation eines CYCLO-Getriebes für Industrieroboter
Sprache des Titels:
Deutsch
Original Kurzfassung:
Ziel der Arbeit ist die Entwicklung eines Dynamikmodells für ein CYCLO-Getriebe eines Industrieroboters. Das resultierende Getriebemodell soll Reibung, Elastizität und Dämpfung beinhalten. Besonderes Augenmerk wird auf die Untersuchung der Reibung gelegt, dabei wird die Abhängigkeit der Reibung von Drehzahl, Last, Leistungsflussrichtung und Temperatur auf ihre Relevanz untersucht und gegebenenfalls im Modell berücksichtigt.
Im Gegensatz zu früheren Erkenntnissen werden hier Untersuchungsergebnisse präsentiert, die an einem Getriebeprüfstand aufgenommen wurden. Damit treten zum Beispiel Elastizitäten, die durch einen Roboterarm entstehen, nicht auf, und es sind detailliertere Untersuchungen möglich. Zusätzlich wird ein Reibmodell in Abhängigkeit der Temperatur vorgestellt.
Die umfangreichen Versuche am Getriebeprüfstand wurden so durchgeführt, dass die physikalischen Parameter des Modells getrennt identifiziert und eine Untersuchung der Einflüsse von Drehzahl, Last, Leistungsflussrichtung und Temperatur auf die Reibung durchgeführt werden konnte.
Um die Anzahl der Parameter des Modells gering zu halten, und um eine hohe Übereinstimmung zwischen Messdaten und Modell zu erreichen, wird die Anpassung der Modellparameter an die Messdaten mit Hilfe der Optimierungsumgebung MOPS (Multi-Objective Parameter Synthesis) durchgeführt.
Das erhaltene Modell für das Getriebe wird in der frei verfügbaren objektorientierten Modellierungssprache Modelica implementiert. Als Simulationssystem wird Dymola in der Version 5.0a verwendet.
Zusätzlich wird zur Parameteridentifikation eine grafische Oberfläche in MATLAB implementiert, die zur Erstellung eines MOPS-Setups ausgehend von einem Modelica Modell eingesetzt werden kann.
Als Referenz werden lineare Modelle für das Getriebe mit Hilfe der System Identification Toolbox identifiziert und ein Vergleich mit den physikalisch parametrisierten Modellen durchgeführt.