Positions- und Kraftregelung eines linear direkt angetriebenen Hexapoden

Autor: Christian Holz

ISBN: 978-3-939026-69-3

Dissertation, Leibniz Universität Hannover, 2007

Herausgeber der Reihe: Berend Denkena

Band-Nr.: IFW 12/2007

Umfang: 165 Seiten

Schlagworte: Lineardirektantrieb, Polrastkraft, Zustandsregelung, Zustandsbeobachtung, Parallelkinematik, Massenträgheitsmatrix, implizite Positions-/Kraftregelung

Kurzfassung: Zur Steigerung der hochdynamischen Bahngenauigkeit des Hexapoden „PaLiDA“ wurde eine geschwindigkeitsabhängige Modellierung der Polrastkräfte der Linearantriebe entwickelt. Es wurde eine Zustandsregelung mit einer Vorsteuerung der Soll-Geschwindigkeit und der Nutzung eines PI-Anteils implementiert. Als modellgestützte Positionsregelung wurde aufbauend auf der Modellierung der Dynamik nach [Gro03] eine Beschreibung der konfigurationsabhängigen Massenmatrix sowie Gravitationskräfte aufgestellt. Erst hierdurch konnten die Zustandsregelung und -beobachtung auf der Parallelkinematik implementiert werden. Die geringsten Abweichungen ließen sich durch eine Feedforward-Linearisierung erzielen. Diese Positionsregelung wurde zu einer hybriden impliziten Positions-/Kraftregelung weiterentwickelt. Schließlich wurde am Versuchsstand eine Spindel in die Endeffektorplattform integriert und zur positionsgeregelten Fräsbearbeitung von Kunststoff und Aluminium eingesetzt.