Overview

Die vorliegende Dissertation entstand wiihrend meiner Tatigkeit als wissenschaft- licher Mitarbeiter am lnstitut fUr Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (iwb) der Technischen Universitat Miinchen. Herrn Professor Dr.-lng. J. Milberg, dem Leiter des lnstituts, gilt mein besonderer Dank fUr die wohlwollende Forderung und gro6ziigige Unterstiitzung sowie fUr die wertvollen Hinweise zu dieser Arbeit. Herrn Professor Dr.-lng. G. Schmidt und Herrn Professor Dr.-lng. G. Duelen danke ich fUr die aufmerksame Durchsicht der Arbeit und die sich daraus ergebenden Anregungen. Dariiberhinaus gilt mein Dank allen Mitarbeitern des lnstituts und allen Studen- ten, die mich bei der Erstellung meiner Arbeit unterstiitzt haben. Miinchen, Marz 1992 Peter Eubert Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1 1.1 Stand der Technik 1.2 Ableitung der Aufgabenstellung 4 2 Beschreibung des Versuchsstandes 6 2.1 MeBtechnik zur Erfassung der Systemzustande 8 2.1.1 MeBtechnik zur Erfassung der elektrischen SystemgroBen Ankerstrom und Motordrehzahl . . . . . . . . . . . . . . 9 2.1.2 Laserinterferometrie zur Erfassung der Schlittenposition . 10 2.2 Elektrische Antriebskonzepte .

Full Product Details

Author:   Peter Eubert
Publisher:   Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. KG
Imprint:   Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. K
Volume:   51
Dimensions:   Width: 14.80cm , Height: 0.90cm , Length: 21.00cm
Weight:   0.232kg
ISBN:  

9783540555414

ISBN 10:   3540555412
Pages:   146
Publication Date:   15 May 1992
Audience:   Professional and scholarly ,  Professional & Vocational
Format:   Paperback
Publisher's Status:   Active
Availability:   Out of stock  
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Language:   German

Table of Contents

1 Einleitung.- 1.1 Stand der Technik.- 1.2 Ableitung der Aufgabenstellung.- 2 Beschreibung des Versuchsstandes.- 2.1 Messtechnik zur Erfassung der Systemzustande.- 2.1.1 Messtechnik zur Erfassung der elektrischen Systemgroessen Ankerstrom und Motordrehzahl.- 2.1.2 Laserinterferometrie zur Erfassung der Schlittenposition.- 2.2 Elektrische Antriebskonzepte.- 2.3 Datenverarbeitung.- 2.3.1 Transputerkarte.- 2.3.2 Occam-Softwareentwicklung.- 2.3.3 Hardwarearchitektur und interne Signalstruktur.- 3 Modellbildung elektromechanischer Hybridsysteme.- 3.1 Gleichstrommotor mit starr gekoppelter Mechanik (M1).- 3.1.1 Formulierung der Bewegungsgleichung von Antriebsstrangen.- 3.2 Gleichstrommotor mit einer elastisch gekoppelten Masse (M2).- 3.3 Lagrange-Modell 43. Ordnung (M3).- 3.3.1 Eigenschaften des mechanischen Ersatzmodells.- 3.3.2 Formulierung der Bewegungsgleichungen fur das Lagrange-Modell 43. Ordnung.- 3.3.3 Berucksichtigung der Dampfung.- 3.3.4 Zusammenfassung der Modelleigenschaften.- 3.3.5 Praktische Erfahrung.- 3.4 FE-Modell 505. Ordnung (M4).- 3.4.1 Aufbau der Systemmatrix A im Zustandsraum.- 3.4.2 Berucksichtigung der Dampfung.- 3.5 Allgemeines FE-Modell (M5).- 4 Experimentelle Verifikation der Modelle.- 4.1 Ergebnisse der Modalanalyse.- 4.2 Vergleich von Experiment und Rechnung.- 5 Ordnungsreduktion.- 5.1 Entwicklung der Grundidee.- 5.2 Auswahl eines geeigneten Reduktionsverfahrens.- 5.3 Definition der Masszahlen beim Ordnungsreduktionsverfahren von Litz.- 5.4 Ergebnisse der Ordnungsreduktion.- 5.4.1 Ordnungsreduktion der FE-Struktur (M4); mechanisches Modell.- 5.4.2 Ordnungsreduktion des elektromechanischen Hybridmodells M4.- 5.4.3 Zusammenfassung.- 5.4.4 Problematik des Verfahrens der modalen Ordnungsreduktion.- 6 Digitale Zustandsregelung hybrider Systeme.- 6.1 Entwurf von Zustandsreglern im Zeitbereich.- 6.1.1 Theorie der Zustandsbeobachtung im Zeitbereich.- 6.1.1.1 Beobachter reduzierter Ordnung.- 6.1.1.2 Beobachter fur lineare Funktionale.- 6.1.2 Beobachter im Regelkreis.- 6.1.3 Auswahl einer geeigneten Beobachterstruktur im Zeitbereich.- 6.1.4 Berucksichtigung von Stoergroessen.- 6.1.5 Zustandsregelung mit integraler Ausgangsruckfuhrung.- 6.1.6 Verfahren zum Festlegen der Regelkreisdynamik.- 6.1.6.1 Polvorgabe.- 6.1.6.2 Optimaler Zustandsregler (Riccati-Regler).- 6.1.7 Optimaler Zustandsregler mit vorgegebenem Stabilitatsgrad.- 6.2 Frequenzbereichsentwurf von Zustandsreglern mit Integralanteil.- 7 Berucksichtigung praktischer Randbedingungen.- 7.1 Diskrete Streckenbeschreibung.- 7.2 Wahl der Abtastzeit.- 7.3 Quantisierungseffekte.- 7.4 Anpassung der Motorkennlinien.- 7.5 Programmstruktur.- 8 Digitale Simulation.- 9 Experimentelle Ergebnisse.- 9.1 Vorschubantrieb mit angestellter Spindellagerung.- 9.1.1 Riccati-Regler mit Stabilitatsvorgabe.- 9.1.2 Vergleich der Regelungsentwurfe im Zeitbereich und Frequenzbereich.- 9.1.2.1 Beobachter fur lineare Funktionale.- 9.1.2.2 Reduzierter Beobachter.- 9.1.3 Variation des Streckenmodells.- 9.1.4 Variation der Dampfung im FE-Modell M4.- 9.1.5 Variation des Antriebskonzepts: burstenloser Gleichstrommotor- konventioneller Gleichstrommotor.- 9.2 Vorschubantrieb mit Fest-Loslagerung.- 9.3 Variation der Struktur der Zustandsregelung - nichtlineare Regelung.- 10 Zusammenfassung.- 10.1 Hardware.- 10.2 Erfassung der Schlittenposition.- 10.3 Regelungstechnische Aussagen.- 10.3.1 Digitale Zustandsregelung - Digitale Simulation.- 10.3.2 Nichtlineare Regelung.- 10.4 Maschinenbauspezifische Aussagen.- 10.4.1 Zur Modellierung von elektromechanischen Vorschubantriebssystemen.- 10.4.2 Ordnungsreduktion.- 10.4.3 Variation der Kugelgewindespindellagerung.- 10.4.4 Elektrische Vorschubantriebskonzepte - Kennlinienkorrektur.- 11 Literaturverzeichnis.

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