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Online-Identifikation regelungstechnisch relevanter Systemparameter elektrisch angetriebener mechanischer Systeme

Online-Identifikation regelungstechnisch relevanter Systemparameter elektrisch angetriebener mechanischer Systeme

Team:  M. Sc. Dipl.-Ing. (FH) Daniel Beckmann
Jahr:  2011
Förderung:  Forschungsvereinigung Antriebstechnik (FVA)
Ist abgeschlossen:  ja

Parameter, die das Systemverhalten geregelter, elektrischer Antriebssysteme wesentlich beeinflussen sind im Allgeimeinen nur ungenau bekannt. Während der Erstinbetriebnahme oder nach dem Tauschen von Komponenten der Anlage werden die Reglerparameter häufig nach heuristischen Einstellkriterien aufwendig von Hand optimiert, um gewünschtes Systemverhalten zu erreichen.

Weiterhin können sich Systemzustände und -parameter der Regelstrecke während des laufenden Betriebs sprunghaft (z.B. Änderung des Beladungszustands) oder mit der Zeit schleichend (z.B. durch thermische Einflüsse, Verschleiß) ändern. Um diese Änderung erfassen zu können, ist ein echtzeitfähiges Modell der Anlage notwendig.

Mit Hilfe des Modells wird zur Laufzeit schritthaltend die Anregung der zu schätzenden Parameter berechnet. Diese Information wird genutzt um die jeweiligen Parameter nur dann zu berechnen, wenn eine hinreichend gute Anregung vorhanden ist. Dadurch wird sichergestellt, dass eine robuste Identifikation der Modellparameter erfolgt. Die so aktualisierten Modelle sind die Grundlage für eine optimierte Nachführung der Reglereinstellung bei sich langsam (z.B. Verschleiß) oder sprunghaft (z.B. Tausch von Komponenten) ändernden Prozessen.


Die Beobachtbarkeit der einzelnen Parameter und Zustände soll anhand eines Teststands erfolgen. Dabei handelt es sich um einen Riemenantrieb, der je nach Modellierungsgrad als linearer (oder nichtlinearer) zwei oder drei Massenschwinger beschrieben werden kann. Der Riemenantrieb kann weiterhin um statische Nichtlinearitäten erweitert werden.