Zeitvariante Regelung mechatronischer Systeme: Regelungsentwurf im Umfeld nichtlinearer Antriebssysteme

Moderne Antriebssysteme erfordern bei der Reglersynthese die Berücksichtigung von Störgrößen, nichtlinearen Effekten und unsicherer Parameterwerte. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Entwurf und der theoretischen Analyse zeitvarianter Regler für nichtlineare Antriebssysteme. Es wird eine realitätsnahe Prozessstruktur zugrunde gelegt, die eine elastische Kopplung von Antriebsmaschine und Last beschreibt (Zweimassensystem), unbekannte Parameterwerte zulässt und eine unbekannte nichtlineare Charakteristik aufweist (drehzahlabhängige Reibkennlinie). Darüberhinaus werden unbekannte Störungen (Lastmomente, Messrauschen, Verfälschung der Stellgröße durch den Aktor) berücksichtigt. Die Komplexität der Strecke macht eine korrekte Parameteridentifikation unmöglich, so dass nicht auf Parameterwerte zurückgegriffen werden kann. Das entwickelte Regelungskonzept garantiert trotz bestechend einfacher Struktur die Einhaltung einer vorgegebenen Fehlertoleranzgrenze, zeigt stationäre Genauigkeit und dämpft aktiv mechanische Schwingungen. Neben dem Nachweis der Stabilität werden theoretische sowie simulative Untersuchungen durchgeführt und durch experimentelle Ergebnisse verifiziert.