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By Manfred Egner

Elektrohydraulische Vorschubantriebe, die meist als Direktantrieb mit einem Servozylinder und einem stetig verstellbaren Ventil dargestellt werden, zeichnen sich durch ein sehr schlechtes Regelverhalten im konventionellen P-Lageregelkreis aus. Gründe hierfür sind die geringe Steifigkeit der Ölsäulen im Servozylinder und das stark nichtlineare Verhalten der dynamischen Kennwerte des Antriebes. In dieser Arbeit werden, ausgehend von linearen Regelstrukturen, die im Zustandsraum arbeiten und eine hohe Dynamik in linearisierten Arbeitspunkten ermöglichen, nichtlineare Verfahren untersucht und für die Anwendung an Vorschubantrieben weiterentwickelt. Die Schwerpunkte lagen dabei sowohl auf der Entwicklung eines nichtlinearen Zustandsreglers für große Parameterunsicherheiten als auch auf der Entwicklung adaptiver Zustandsregelungen für elektrohydraulische Vorschubantriebe. Mit Hilfe der erarbeiteten Regelalgorithmen konnte die Dynamik im Lageregelkreis elektrohydraulischer Vorschubantriebe um den Faktor five bis 10 gegenüber einer konventionellen Lageregelung erhöht werden.

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Sollen Zustandsregelungen mit hoher Kreisverstarkung und damit hoher Dynamik im geschlossenen Regelkreis realisiert werden. ist der robuste Reglerentwurf nicht geeignet. - 66 - 6 lichtl ineare Zustandsregelungen fOr Aegelstrecken mt gro8en Par~nmsicherheiten Wie die Untersuchungen der linearen Zustandsregler in Kap. 4 und 5 sowie in /19/ ,/20/ zeigten, ist die Robustheit linearer RegIer nicht ausreichend, urn bei hoher Kreisverstarkung im Lageregelkreis auch bei groBen Parameterschwankungen, wie sie bei elekrohydraulischen Systemen vorliegen, im gesamten Arbeitsbereich ein gutes Ubergangsverhalten zu erzielen.

0 liegen. und der EinfluB von veranderlichen Dampfungen auf die Optimierung von Zustandsregelungen gering ist. kOnnen sie als konstant angenommen werden. 2-3: Zustandsregelung der Regelstrecke Servoventil - Servozylinder Vollst~ndige - 45 von vier Variablen abhangig. Urn eine direkte Berechnung zu ermOglichen. wird beispielhaft vonw Os = 345 l/s ausgegangen. 2-4) konnen durch eine Schar von Polynomen 2. Ordnung und Geraden angenahert werden. wobei die Koeffizienten von der Eigenfrequenz und der Abtastzeit abhangen.

FUr eine sinnvolle Optimierung von Regelkreisen mit schwachgedampften RegeI strecken sind Kriterien erforderlich. die einerseits das Einschwingverhalten stark bewerten. andererseits die grundsatzlichen Abweichungen meglichst nicht bewerten. In /34/ wurde ein modifiziertes Summenkriterium fUr die automatische Regleroptimierung robuster - 38 - Rege1ungen entwicke1t. Ausgehend yon diesen Kriterien ergab sich das Summenkriterium. ISTAEM2 = TA3 L CD jw(k) - x(k) j (k - 2ky)2 G1. 1 k=2ky die gOnstigsten Optimas.

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