Energiebasierte Regelung von hydraulisch aktuierten mechanischen Systemen
Sprache des Vortragstitels:
Deutsch
Original Tagungtitel:
Regelungstechnisches Kolloquium Boppard
Sprache des Tagungstitel:
Deutsch
Original Kurzfassung:
In diesem Beitrag wird eine energiebasierte Regelung hydraulisch aktuierter mechanischer Systeme vorgestellt. Der mechanische Systemteil lässt sich durch ein PCH(D)-System formulieren, und für den hydraulischen Aktuator basiert die Energiebeschreibung auf den Bilanzgleichungen der Thermodynamik. Die Gesamtbeschreibung liegt wieder in dieser Systemklasse und erbt damit die Passivitätseigenschaft. Die betrachteten Systeme besitzen zwar die Eigenschaft der differentiellen Flachheit, allerdings hängen die aus der Flachheit hervorgehenden Regelgesetze hier essentiell von der Geschwindigkeit des mechanischen Systems ab. Da diese auf Grund der vorhandenen Sensorik nicht direkt messbar ist, werden in diesem Beitrag nichtlineare energiebasierte Regelungen vorgestellt, für welche die Geschwindigkeit nicht bekannt sein muss.
Es wird gezeigt, wie mit einem systematischen Entwurf innerhalb der Systemklasse Regelungen mit guten dynamischen Eigenschaften entworfen werden können bzw. wie mit Hilfe der Passivitätseigenschaft die Stabilität des geregelten Systems bei nur teilweise bekannten Parametern garantiert werden kann. Die sich ergebenden, mitunter dynamischen nichtlinearen Zustands¬rückführungen können auch dazu benutzt werden, gezielt dissipative Terme in das System einzubringen.
Als Anwendungen finden sich eine bereits implementierte Regelung des Walzspaltes für Stahlwalzwerke oder bspw. die Positionsregelung eines sogenannten Schlingenhebers.