Zustandsregelung an schwach gedampften mechanischen Systemen

Diplomarbeit aus dem Jahr 1996 im Fachbereich Elektrotechnik, Note: 1,0, Fachhochschule Jena (Unbekannt), Sprache: Deutsch, Abstract: Inhaltsangabe:Zusammenfassung:
In der antriebstechnischen Praxis ergeben sich hufig rumlich ausgedehnte mechanische Konstruktionen, die niedrige Resonanzfrequenzen und kleine Dmp-fungen aufweisen, wie z.B. Teleskope, Industrieroboter, Linearachsen oder Verlade-brcken. Die Mglichkeiten konventioneller Lageregelungen, meist Kaskadenregler, sind aufgrund der vergleichsweise einfachen Reglerstruktur beschrnkt. Dies betrifft sowohl die erreichbare Dmpfung der mechanischen Eigenfrequenzen als auch die Einstellzeit und Regelgenauigkeit.
Die Diplomarbeit beschftigt sich mit der Anwendung des Zustandsregelungs-konzepts auf die Lageregelung von mechanischen Systemen mit extrem kritischen dynamischen Eigenschaften. Die Arbeit umfat die theoretischen Grundlagen des Reglerentwurfs im Zustandsraum, die Herleitung des mathematischen Algorithmus zur Reglersynthese, die Systemanalyse, die Programmierung des Zustandsreglers in der Hochsprache "C" und die praktische Erprobung. Die Ergebnisse und der Auf-wand zur Reglersynthese werden bewertet und einer konventionellen Lageregelung gegenbergestellt.
Die durchgefhrten Untersuchungen belegen, da eine optimal dimensionierte Zu-standsregelung in der Lage ist, schwach gedmpfte schwingungsfhige mechanische Systeme extrem schnell, exakt und berschwingungsfrei zu positionieren. Die Dmpfung eines mechanischen Systems kann gem der Theorie (Methode der Pol-vorgabe) im Extremfall so erhht werden, da ein nahezu ungedmpft schwin-gungsfhiges System seine Schwingungsfhigkeit verliert.
Eine konventionelle Kaskadenregelung lst das Problem nur unzureichend, insbe-sondere bei Systemen mit extrem niedrigen Dmpfungen und Eigenfrequenzen, auch wenn ein spezieller Kaskadenregler zum Einsatz kommt.
Die Vorteile der Zustandsregelung gegenber der Kaskadenregelung sind bei mechanischen Systemen mit extreme