Methoden und Realisierungen zur nichtlinearen Gelenkregelung des DLR-Leichtbauroboters:
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| Language: | German |
| Published: |
Düsseldorf
VDI Verl.
1997
|
| Edition: | Als Ms. gedr. |
| Series: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschritt-Berichte VDI / 8]
671 |
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INHALTSVERZEICHNIS
1.
EINFUEHRUNG
.
1
1.1
HISTORISCHER
HINTERGRUND
.
1
1.2
MOTIVATION
UND
ZIEL
DER
ARBEIT
.
3
1.3
LITERATURUEBERSICHT
.
4
1.4
UEBERBLICK
.
5
2.
GELENKMODELL
.
6
2.1
ANTRIEB
.
6
2.2
LEISTUNGSELEKTRONIK
.
13
2.3
GETRIEBE
.
16
2.4
LOSE
.
27
2.5
DREHMOMENTSENSOR
.
28
2.6
POSITIONSSENSOR
.
30
2.7
DAS
GELENKMODELL
IN
DYMOLA
.
31
3.
GRUNDLAGEN
ZUR
ANTRIEBSREGELUNG
.
35
3.1
AUSGANGSTAGE
.
35
3.1.1
REGLERSTRUKTUR
.
37
3.1.2
SCHWINGUNGSDAEMPFUNG
.
39
3.2
LINEARISIERUNGSVERFAHREN
FUER
DEN
ANTRIEB
.
41
3.2.1
DIREKTE
KOMPENSATION
.
41
3.2.2
DIE
D/Q-TRANSFORMATION
.
45
3.2.3
EXTERNE
LINEARISIERUNG
.
50
3.2.4
ZUSTANDSLINEARISIERUNG
.
53
3.2.5
DISKUSSION
.
60
3.3
NICHTLINEARER
BEOBACHTER
.
61
3.4
ANSAETZE
ZUR
ROBUSTEN
REGELUNG
.
64
3.4.1
SLIDING
MODE
CONTROL
.
64
3.4.2
STRUKTURVARIABLE
REGELUNG
OHNE
GLEITZUSTAENDE
.
69
INHALTSVERZEICHNIS
4.
LINEARISIERUNGSVERFAHREN
FUER
DAS
GESAMTGELENK
.
72
4.1
ZUSTANDSLINEARISIERUNG
.
72
4.1.1
GELENKMODELL
FUER
DEN
REGLERENTWURF
.
73
4.1.2
ZUSTANDSLINEARISIERUNG
DES
GELENKS
.
75
4.1.3
IMPLEMENTIERUNGSGERECHTE
ZERLEGUNG
DER
ZUSTANDSLINEARISIERUNG
.
79
4.2
D/Q-TRANSFORMATION
.
83
5.
IDENTIFIKATION
DER
STRECKENPARAMETER
.
86
5.1
IDENTIFIKATIONSMETHODIK
.
88
5.2
VERSUCHSAUFBAU
.
92
5.3
IDENTIFIKATIONSGUETE
.
95
5.4
DISKUSSION
.
99
6.
ENTWURF
EINER
GELENKREGELUNG
.
101
6.1
DREHMOMENTMAXIMIERUNG
.
102
6.1.1
MAXIMIERUNG
OHNE
BERUECKSICHTIGUNG
DER
STROMBEGRENZUNG
.
103
6.1.2
MAXIMIERUNG
OHNE
BERUECKSICHTIGUNG
DER
SPANNUNGSBEGRENZUNG
.
106
6.1.3
BERUECKSICHTIGUNG
VON
SPANNUNGS
UND
STROMBEGRENZUNG
.
107
6.1.4
GRENZDREHZAHLEN
DER
VERSCHIEDENEN
BETRIEBSBEREICHE
.
108
6.2
NICHTLINEARER
BEOBACHTER
.
114
6.2.1
SCHAETZUNG
DES
ELEKTRISCH
ERZEUGTEN
DREHMOMENTES
.
114
6.2.2
ZUSTANDSBEOBACHTER
.
116
6.3
ENTWURF
DES
ZUSTANDSREGLERS
.
119
6.4
STRUKTURVARIABLE
REGELUNG
OHNE
GLEITZUSTAENDE
.
125
6.5
IMPLEMENTIERUNG
.
128
6.5.1
VERGLEICH
MIT
DER
URSPRUENGLICHEN
REGLERSTRUKTUR
.
128
6.5.2
ZIELKONTROLLE
.
130
7.
ZUSAMMENFASSUNG
.
134
INHALTSVERZEICHNIS
ANHANG
A. GRUNDBEGRIFFE AUS
DER
NICHTLINEAREN
REGELUNG
.
138
A.L
DIFFERENTIALOPERATOREN
.
139
A.2
EINIGE
SAETZE
UND
DEFINITIONEN
.
143
A.3
EINFUEHRUNG
ZUR
EXAKTEN
LINEARISIERUNG
.
152
A.3.1
GRUNDIDEE
DER
LINEARISIERUNG
.
152
A.3.2
GRUNDIDEE
DER
ZUSTANDSLINEARISIERUNG
.
154
A.3.3
GRUNDIDEE
DER
EXTERNEN
LINEARISIERUNG
.
156
A.4
EINFUEHRUNG
ZUR
STRUKTURVARIABLEN
REGELUNG
.
158
A.4.1
SLIDING
MODE
CONTROL
.
158
A.4.2
STRUKTURVARIABLE
REGELUNG
OHNE
GLEITZUSTAENDE
.
162
B.
ABKUERZUNGEN
.
166
C.
STRECKENPARAMETER
.
168
C.L
ANTRIEB
.
168
C.2
GETRIEBE
.
169
C.3
SENSORIK
.
171
C.4
ALLGEMEINE
GELENKDATEN
.
172
LITERATURVERZEICHNIS
.
173
STICHWORTVERZEICHNIS
.
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