Overview

In zwei Anwendungsfeldern werden aktive magnetische Aktuatoren in der industriellen Praxis eingesetzt, um spanabhebende Werkzeuge zu lagern bzw. zu fuhren. Die beschriebenen Anwendungsfalle zeigen anschaulich die Vorteile der expliziten Verwendung der Modelle zur Beschreibung der Kraftentstehung an magnetischen Aktuatoren in der Regelung. Die Verwendung der Modelle ermoeglicht die Einhaltung hoher Genauigkeitsanforderungen. Lagerkrafte koennen relativ schnell und betragsgenau erzeugt werden, auch wenn das zu lagernde Teil sich nicht in Nominallage befindet. Bei magnetisch gelagerten Spindeln fur die spanende Unrundbearbeitung von Werkstucken werden Magnetlager verwendet, um den Rotor mikrometergenau, synchron zur Rotation entlang einer vorgegebenen Bahn zu bewegen. Um dies zu erreichen, werden fur die Krafterzeugung durch die Magnetlager unterschiedlich detaillierte Netzwerkmodelle hergeleitet und verifiziert. Die Herleitung einer flachheitsbasierten Trajektorienfolgeregelung wird gezeigt, und spezielle Algorithmen zur Rekonstruktion und Kompensation mehrerer harmonischer Stoerbeschleunigungen werden vorgestellt. Die Messergebnisse von bearbeiteten Werkstucken belegen, dass die hohen Anforderungen bzgl. der Positioniergenauigkeit auch bei anspruchsvolleren Sollpositionsverlaufen und trotz auf die Spindel wirkender Bearbeitungskrafte erfullt werden. Das Bandsageblatt, das beim Schneiden bspw. aufgrund von Inhomogenitaten im Holz seitlich verlauft, wird mit Hilfe einer aktiven magnetischen Fuhrung entgegen der gemessenen Verlaufsrichtung gezogen bzw. gezielt ausgelenkt. Ein mit Hilfe von Netzwerkmethoden entworfenes Modell des Stromstarke-Positions-Kraft-Zusammenhangs, das Streuflusse und Sattigungserscheinungen berucksichtigt, dient als Grundlage fur den Entwurf einer Trajektorienfolgeregelung. Der Einsatz unter realen Praxisbedingungen zeigt, dass die magnetische Fuhrung des Sageblatts die Schnittqualitat des Holzes deutlich erhoeht und gleichzeitig hoehere Vorschubgesch

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9783959080224

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