Identifikation nichtlinearer mechatronischer Systeme mittels neuronaler Beobachter:
Gespeichert in:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
München
Utz, Wiss.
1999
|
| Schriftenreihe: | Ingenieurswissenschaften
|
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Zugl.: München, Techn. Univ., Diss., 1999 |
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INHALTSVERZEICHNIS
1
EINFUEHRUNG
1
1.1
MOTIVATION
UND
ZIELSETZUNG
.
1
1.2
STAND
DER
TECHNIK
.
3
1.3
AUFBAU
UND
GLIEDERUNG
.
6
2
MODELLBILDUNG
9
2.1
MECHATRONISCHE
ANTRIEBSSYSTEME
.
9
2.2
ZWEIMASSENSYSTEM
.
10
2.2.1
BLOCKDIAGRAMM
UND
SIGNALFLUSSPLAN
.
10
2.2.2
ZUSTANDSBESCHREIBUNG
.
12
2.2.3
MODELLIERUNG
DER
NICHTLINEARITAETEN
.
13
2.2.4
ALTERNATIVE
DARSTELLUNGEN
.
14
2.3
DREIMASSENSYSTEM
.
15
2.3.1
BLOCKDIAGRAMM
UND
SIGNALFLUSSPLAN
.
15
2.3.2
ZUSTANDSBESCHREIBUNG
.
16
2.4
KURZZUSAMMENFASSUNG
.
17
3
IDENTIFIKATION
UNBEKANNTER
NICHTLINEARER
STRECKENANTEILE
19
3.1
HISTORIE
.
19
3.2
BEGRIFFE
UND
DEFINITIONEN
.
20
3.3
FUNKTIONSAPPROXIMATION
MIT
NEURONALEN
NETZEN
.
24
3.3.1
DAS
GENERAL
REGRESSION
NEURAL
NETWORK
GRNN
.
25
3.4
VORBEMERKUNGEN
.
27
3.4.1
VORAUSSETZUNGEN
.
27
3.4.2
BEMERKUNGEN
ZUR
NOTATION
.
28
X
I
NHALTSVERZEICHNIS
3.5
BEOBACHTERENTWURF
BEI
MESSBAREN
ZUSTAENDEN
.
29
3.5.1
BEOBACHTERANSATZ
UND
FEHLERGLEICHUNG
.
29
3.5.2
ABLEITUNG
DES
LERNGESETZES
.
30
3.5.2.1
LERNGESETZ
BEI
EINER
SPR-FEHLERUEBERTRAGUNGSFUNKTION
.
32
3.5.2.2
LERNGESETZ
BEI
EINER
NICHT-SPR-FEHLERUEBERTRAGUNGSFUNKTION
.
32
3.6
BEOBACHTERENTWURF
BEI
NICHT
MESSBAREN
ZUSTAENDEN
.
35
3.6.1
BEOBACHTERANSATZ
UND
FEHLERGLEICHUNG
.
35
3.6.2
LERNGESETZ
.
37
3.7
BEISPIEL:
REIBUNGSIDENTIFIKATION
BEI
RADIOTELESKOPEN
.
38
3.7.1
BESCHREIBUNG
DES
SYSTEMS
.
38
3.7.1.1
TECHNISCHE
DATEN
.
39
3.7.1.2
MODELLIERUNG
.
40
3.7.2
REIBUNGSIDENTIFIKATION
.
42
3.7.2.1
VERSUCHSBESCHREIBUNG
.
42
3.7.2.2
VERSUCHSERGEBNISSE
.
43
3.7.3
REIBUNGSKOMPENSATION
.
43
3.8
KURZZUSAMMENFASSUNG
.
44
4
IDENTIFIKATION
VON
LOSE
47
4.1
LOSEMODELLIERUNG
.
48
4.1.1
IDENTIFIZIERBARKEIT
DER
LOSEKENNLINIE
.
48
4.1.2
LOSEBESCHREIBUNG
ZUR
IDENTIFIKATION
MIT
EINEM
NEURONALEN
NETZ
.
49
4.2
BEOBACHTERANSAETZE
ZUR
LOSEIDENTIFIKATION
.
50
4.2.1
GESAMTSYSTEMBEOBACHTER
.
51
4.2.2
TEILSYSTEMBEOBACHTER
.
51
4.3
LOSEIDENTIFIKATION
MIT
LASTSEITIGEM
BEOBACHTER
.
52
4.3.1
ZUSTANDSDARSTELLUNG
.
52
4.3.2
BEOBACHTERENTWURF
UND
FEHLERMODELL
.
53
4.4
LOSEIDENTIFIKATION
MIT
MOTORSEITIGEM
BEOBACHTER
.
55
4.4.1
ZUSTANDSDARSTELLUNG
.
56
4.4.2
BEOBACHTERENTWURF
UND
FEHLERMODELL
.
57
4.5
SIMULATIONSBEISPIELE
.
60
4.6
EXPERIMENTELLE
VALIDIERUNG
.
61
4.6.1
BESCHREIBUNG
DER
VERSUCHSANLAGE
.
62
I
NHALTSVERZEICHNIS
XI
4.6.1.1
AUFBAU
.
62
4.6.1.2
LOSEKONSTRUKTION
.
62
4.6.2
VERSUCHSERGEBNISSE
.
62
4.7
KURZZUSAMMENFASSUNG
.
67
5
SYSTEME
MIT
MEHRFACHER
NICHTLINEARITAET
69
5.1
BISHERIGE
ANSAETZE
.
69
5.2
IDENTIFIKATION
MEHRFACHER
NICHTLINEARITAETEN
.
70
5.2.1
REIN
KONZENTRIERT
WIRKENDE
MEHRFACHE
NICHTLINEARITAET
.
70
5.2.2
VERTEILT
WIRKENDE
MEHRFACHE
NICHTLINEARITAET
.
73
5.2.2.1
SERIELLE
IDENTIFIKATION
.
75
5.2.2.2
BEISPIEL
ZUR
SERIELLEN
IDENTIFIKATION
.
76
5.2.2.3
PARALLELE
IDENTIFIKATION
.
77
5.3
WELLENMOMENTBEOBACHTER
.
81
5.3.1
DER
WELLENMOMENTBEOBACHTER
ALS
VORWAERTSBEOBACHTER
.
81
5.3.2
DER
WELLENMOMENTBEOBACHTER
ALS
RUECKWAERTSBEOBACHTER
.
82
5.4
MEHRFACHE
NICHTLINEARITAETEN
IM
ZWEIMASSENSYSTEM
.
83
5.4.1
GLEICHZEITIGE
SERIELLE
IDENTIFIKATION
VON
LOSE
UND
REIBUNG
.
85
5.4.2
GLEICHZEITIGE
PARALLELE
IDENTIFIKATION
VON
LOSE
UND
REIBUNG
.
88
5.4.3
IDENTIFIKATION
VON
MOTOR
UND
LASTREIBUNG
.
89
5.4.4
EINFLUSS
ZUSAETZLICHER
NICHT
BERUECKSICHTIGTER
NICHTLINEARITAETEN
.
90
5.4.4.1
FALL
1:
GERINGE
MOTORREIBUNG
.
91
5.4.4.2
FALL
2:
GROESSERE
MOTORREIBUNG
.
91
5.4.4.3
INTERPRETATION
DER
ERGEBNISSE
.
92
5.5
MEHRFACHE
NICHTLINEARITAETEN
IM
DREIMASSENSYSTEM
.
93
5.5.1
BEMERKUNGEN
.
94
5.5.2
BEOBACHTER-TOPOLOGIEN
FUER
DIE
IDENTIFIKATION
VON
3
NICHTLINEARITAETEN
.
.
95
5.5.3
BEISPIEL
EINER
IDENTIFIKATION
VON
3
NICHTLINEARITAETEN
AM
DREIMASSENSYSTEM
96
5.5.4
AUSWIRKUNGEN
EINER
EINGESCHRAENKTEN
MESSBARKEIT
.
99
5.6
KURZZUSAMMENFASSUNG
.
102
6
ERWEITERUNG
AUF
SYSTEME
MIT
UNBEKANNTEN
PARAMETERN
103
6.1
PARAMETERIDENTIFIKATION
LINEARER
SYSTEME
.
103
6.1.1
IDENTIFIKATIONSANSATZ
.
104
XII
I
NHALTSVERZEICHNIS
6.1.2
ADAPTIONSGESETZ
UND
STABILITAET
.
106
6.1.3
VEREINFACHUNGEN
ZUR
PRAKTISCHEN
ANWENDUNG
.
106
6.1.4
BEISPIEL
EINER
PARAMETERIDENTIFIKATION
.
109
6.1.4.1
SIMULATIONSBEISPIEL
.
109
6.1.4.2
EXPERIMENTELLE
VALIDIERUNG
.
110
6.2
NICHTLINEARE
SYSTEME
MIT
UNBEKANNTEN
PARAMETERN
.
112
6.2.1
IDENTIFIKATIONSANSATZ
.
113
6.2.2
ADAPTIONSGESETZ
.
115
6.2.3
BEMERKUNGEN
ZUR
PRAKTISCHEN
ANWENDUNG
.
116
6.3
BEISPIELE
ZUR
IDENTIFIKATION
NICHTLINEARER
UNBEKANNTER
SYSTEME
.
117
6.3.1
ZWEIMASSENSYSTEM
MIT
LASTREIBUNG
.
117
6.3.2
ZWEIMASSENSYSTEM
MIT
NICHTLINEARER
FEDERKENNLINIE
.
121
6.4
KURZZUSAMMENFASSUNG
.
122
7
KOMPENSATION
VON
NICHTLINEARITAETEN
125
7.1
KOMPENSATIONSFILTER
.
125
7.1.1
UNGEREGELTES
SYSTEM
.
126
7.1.2
GEREGELTES
SYSTEM
.
127
7.1.3
BEMERKUNGEN
ZUR
PRAKTISCHEN
ANWENDUNG
.
128
7.1.3.1
DIFFERENTIATION
DURCH
DAS
KOMPENSATIONSFILTER
.
128
7.1.3.2
BEHANDELBARE
NICHTLINEARITAETEN
.
130
7.1.4
SIMULATIONSBEISPIEL
ZUR
ANWENDUNG
VON
KOMPENSATIONSFILTERN
.
131
7.2
KOMPENSATION
VON
LOSE
.
,
.
136
7.2.1
VOLLSTAENDIGE
DYNAMISCHE
KOMPENSATION
.
136
7.2.2
STATIONAER
GENAUE
KOMPENSATION
.
139
7.2.3
DYNAMISCHE
REDUZIERUNG
DES
LOSEEINFLUSSES
.
139
7.2.3.1
ERHOEHUNG
DER
DAEMPFUNG
.
140
7.2.3.2
GENERIERUNG
EINER
OPTIMALEN
LOSEDURCHQUERUNGSTRAJEKTORIE
.
142
7.2.4
TECHNOLOGISCHE
MASSNAHMEN
ZUR
VERMEIDUNG
VON
LOSE
.
142
7.3
KURZZUSAMMENFASSUNG
.
144
8
ZUSAMMENFASSUNG
145
8.1
ERGEBNISSE
.
145
8.2
AUSBLICK
.
147
I
NHALTSVERZEICHNIS
XIII
ANHANG
A
STABILITAETSBEWEIS
FUER
DEN
BEOBACHTERANSATZ
151
B
MODELLIERUNG
UND
REGELUNG
DES
LINEAREN
ZWEIMASSENSYSTEMS
155
B.L
ZUSTANDSMINIMALE
DARSTELLUNG
.
155
B.2
DARSTELLUNG
MIT
LAGEDIFFERENZ
.
157
B.3
DARSTELLUNG
MIT
LAGEDIFFERENZ
OHNE
DIFFERENTIATION
.
158
B.4
UEBERTRAGUNGSFUNKTIONEN
.
158
B.5
ZUSTANDSREGELUNG
DES
LINEAREN
ZWEIMASSENSYSTEMS
.
159
C
LOSEMODELLIERUNG
161
C.L
LOSEMODELLIERUNG
BEI
NICHT
ELASTISCHER
VERBINDUNG
.
161
C.2
LOSEMODELLIERUNG
BEI
ELASTISCHER
VERBINDUNG
.
162
C.3
BESCHREIBUNGSFUNKTION
DER
LOSEKENNLINIE
.
162
D
DATEN
DER
VERSUCHSANLAGE
165
D.L
MOTOREN
.
166
D.2
UMRICHTER
.
166
D.3
STEUERUNGS
UND
MESS-PC
.
166
D.4
MECHANISCHE
KOMPONENTEN
.
169
E
SIGNALFLUSSPLAN-KONVENTIONEN
173
BEZEICHNUNGEN
175
BILDERVERZEICHNIS
183
TABELLENVERZEICHNIS
189
LITERATURVERZEICHNIS
191
INDEX
197 |
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