Dynamisch optimale Steuerung von Positionierantrieben

Für eine Anwendung aus dem Maschinenbau wurde ein neuartiges Steuerungs- und Regelungsverfahren für zeitoptimale Positionierantriebe entwickelt, durch Simulation erprobt und auf einem Antriebssystem implementiert und getestet. Das Verfahren beruht auf einem digitalen Sollwertrechner mit einer adaptiven Sollwertvorsteuerung und einer linearen Folgeregelung mit einem adaptiven Zustands- und Störgrößenbeobachter für die Störgrößenkompensation des Widerstandsmoments des Antriebs. Die Lösung zeichnet sich durch die folgenden Eigenschaften besonders aus:

• Der Sollwertrechner steuert den zeitoptimalen Übergangsvorgang ohne Wegfehler, sowohl bei großen Wegen (mit Geschwindigkeitsbeschränkung) als auch bei kleinen Wegen (ohne Geschwindigkeitsbeschränkung).
• Der Regelfehler der Wegregelung bleibt während der Positioniersteuerung stets unter 0,1 mm und in der Zielposition wird der Wegfehler nach Abschluss der zeitoptimalen Positioniersteuerung in etwa 12 ms bis auf einen Restfehler von (47) m abgebaut.