Simulationswerkzeug für gekoppelt elastische Systeme mit Berücksichtigung regelungstechnischer Aspekte am Beispiel des Kaltwalzsimulators
Sprache des Vortragstitels:
Deutsch
Original Tagungtitel:
GMA Fachausschuss 1.40
Sprache des Tagungstitel:
Deutsch
Original Kurzfassung:
In diesem Beitrag wird die Modellierung, Simulation und Regelung eines Kaltwalzsimulators behandelt. Der Aufbau setzt sich aus zwei Hydraulikzylindern zusammen, die ein Stahlband durch einen Walzspalt ziehen. Das Stahlband kann dabei aus mehreren Stücken mit unterschiedlichen Material- und Geometrieparametern zusammengesetzt sein. Besonders bei offenem Walzspalt und der derzeit implementierten Regelung wurden am Stahlband Querschwingungen beobachtet, die bei Zugkraftänderungen durch die Einspannungen und das schwerkraftbedingte Durchhängen des Bandes angeregt werden. Um diese Effekte in der Simulation untersuchen zu können, wird ein nichtlinares Balkenmodell mit verschiedenen Regelungen gekoppelt.
Für das 1D-Balkenmodell wird von der Timoshenko-Hypothese mit nichtlinearisierten geometrischen Beziehungen ausgegangen. Die Idee der Kopplung über Energietore ermöglicht unterschiedliche Systeme (z.B. Hydraulikzylinder<->Stahlband<->Hydraulikzylinder) zu kombinieren. Für die numerische Lösung des automatisch vom Simulationswerkzeug zur Laufzeit generierten DAE-Systems der Form F(x,dx/dt,t)=0 dient der Löser DASKR.
Einerseits können mit diesem Balkenmodell die an der Anlage auftretenden Querschwingungen in der Simulation nachvollzogen werden, andererseits ermöglicht es bereits in der Simulation einen besseren Vergleich unterschiedlicher Regler zur Bandkraft-, Bandmittenpositions-, bzw. Summendruckregelung unter realistischeren Bedingungen. Ein auf der IDA-PBC-Methode basierender Relger wird bereits auf der realen Anlage eingesetzt. Weiters wurde ein nichtlinearer Regler mit Beobachter und Störmodell entworfen, der mit dem in Einsatz befindlichen Regler durch Simulation verglichen wird.
Sprache der Kurzfassung:
Deutsch
Vortragstyp:
Vortrag auf einer Tagung (nicht referiert)
Vortragsdatum:
22.09.2009
Vortragsort:
Österreich
Details zum Vortragsort:
GMA FA 1.40, Theoretische Verfahren der Regelungstechnik, Anif/Salzburg
Forschungs-