Online-Parameteridentifikation mechatronischer Antriebsstränge zur aktiven Schwingungsdämpfung

Mechatronische Antriebsstränge sind essentielle Elemente automatisierter Produktionsmaschinen und Fertigungsanlagen. Diese Arbeit befasst sich mit der Online-Parameteridentifikation solcher Antriebssysteme zur aktiven Schwingungsdämpfung. Dafür wird das Systemverhalten zunächst durch physikalisch motivierte Modelle mathematisch beschrieben. Die sich daraus ergebenen mechanischen Modellparameter werden anschließend basierend auf vorhandenen Messdaten und des aufgestellten Modells im laufenden Betrieb des Systems identifiziert. Dabei werden unterschiedliche bekannte Methoden hinsichtlich verschiedener Kriterien (z. B. Rechenaufwand und Einstellungsaufwand) verglichen. Schließlich erfolgt eine Erweiterung um eine Anregungsüberwachung, um Modellparameter nur dann zu identifizieren, wenn durch die anlagentypische Sollwertbewegung ausreichend Parameteranregung vorhanden ist. Auf Basis der online identifizierten Modellparameter werden weiterhin Regler- und Vorsteuerungsauslegungsverfahren für die üblicherweise eingesetzte Reglungsstruktur mechatronischer Antriebsstränge hergeleitet und automatisch parametriert. Abschließend dient die Erweiterung der konventionellen Struktur um eine flachheitsbasierte Vorsteuerung unter Verwendung von industrietypischen Sollwerttrajektorien der aktiven Schwingungsreduktion stark elastischer Mechaniken.