Automatisierte Inbetriebnahme der Drehzahlregelung für rotierende Direktantriebe mit hohen Rundlaufanforderungen:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
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Aachen
Shaker
2005
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| Schriftenreihe: | Berichte aus der Steuerungs- und Regelungstechnik
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|---|---|
| adam_text | Titel: Automatisierte Inbetriebnahme der Drehzahlregelung für rotierende Direktantriebe mit hohen Rundlauf
Autor: Wertz, Harald
Jahr: 2005
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
2 Anforderungen an rotierende Direktantriebe 5
2.1 Rundlaufgüte von permanenterregten Synchronmotoren 6
2.2 Konstruktive Besonderheiten von Direktantrieben 9
2.3 Direktantrieb mit Transversalflussmotor 10
3 Regelungstechnisches Modell des Synchron-Transversalflussmotors 11
3.1 Begriffsdefinitionen 11
3.2 Theoretische Modellbildung 14
3.2.1 Flussverkettung eines Wicklungsstrangs 15
3.2.2 Raumzeiger der Polradflussverkettung 17
3.2.3 Spannungsgleichung und Drehmomentbildung 18
3.3 Experimentelle Bestimmung von Motorparametern und Kennlinien 23
3.3.1 Rastmomentkennlinie 24
3.3.2 Elektrische Motorparameter 26
3.3.3 Formfunktionen 28
4 Verbesserung des Rundlaufs
durch regelungstechnische Maßnahmen 33
4.1 Stromregelung 33
4.1.1 Regelstrecke 34
4.1.2 Reglerentwurf 36
4.1.3 Störgrößenaufschaltung 40
4.1.4 Messergebnisse 41
4.2 Linearisierung der Drehmomentbildung 43
4.2.1 Stromsollwertrechner 44
4.2.2 Messergebnisse 45
4.3 Beschleunigungsregelung 46
5 Stôrmomentkompensation mit Beobachter 51
5.1 Beobachter-Entwurfsverfahren 52
5.2 Stômnomentdâmpfung 56
5.3 Ûbertragung des Lage-Quantisierungsfehlers
auf die StellgrôBe 57
5.4 Robustheit gegenùber Modellungenauigkeiten 60
6 Sensoren, Messfehler und Signalaufbereitung 67
6.1 Einfluss von Messfehlern bei der Strangstrommessung 68
6.1.1 FehlerbehafteterTransformationswinkel 69
6.1.2 Messrauschen 70
6.1.3 Offset- und Verstârkungsfehler 70
6.2 Lagemessung mit hochauflôsenden Inkrementalgebem 72
6.3 Messung der Winkelbeschleunigung 74
6.3.1 Messfehler 76
6.3.2 Korrektur des gemessenen Beschleunigungssignals 76
6.4 Drehzahlberechnung 80
7 Automatisierte Identifikation der Mechanik 83
7.1 Struktur der Regelstrecke 84
7.2 Systemanregung mit Zweipunkt-Drehzahlregler 86
7.3 Systemanregung zur Identifikation des Einmassensystems 89
7.4 Identifikation des Einmassensystems 91
7.5 Systemanregung fur die Frequenzgangmessung 92
7.6 Identifikation des Zweimassensystems 96
8 Automatîsierter Entwurf des Drehzahlreglers 107
8.1 Entwurf eines optimalen StôrgrôBenreglers 108
8.2 Formulierung der Regleranforderungen im Frequenzbereich 112
8.2.1 Hinreichendes Kriterium fur robuste Stabilitât 112
8.2.2 Berûcksichtigung der StellgrôBenbegrenzung 114
8.2.3 Berûcksichtigung des Messrauschens 114
8.3 Drehzahlreglerentwurf fur Einmassensysteme 115
8.3.1 Analogie zum Pl-Reglerentwurf nach dem Symmetrischen Optimum .. .115
8.3.2 Allgemeiner Reglerentwurf auf optimales Stôrverhalten 116
8.4 Drehzahlreglerentwurf fur schwingungsfâhige Zweimassensysteme 123
8.4.1 Optimierung des Stôrverhaltens fur die Drehzahlregelung
mit Zweimassensystem 126
8.4.2 Entwurfsbeispiel 127
9 Zusammenfassung 131
Anhang A 135
Anhang B 143
Anhang C 147
Verzeichnis der Formelzeichen und Abkiirzungen 151
Literaturverzeichnis 159
|
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Titel: Automatisierte Inbetriebnahme der Drehzahlregelung für rotierende Direktantriebe mit hohen Rundlauf
Autor: Wertz, Harald
Jahr: 2005
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
2 Anforderungen an rotierende Direktantriebe 5
2.1 Rundlaufgüte von permanenterregten Synchronmotoren 6
2.2 Konstruktive Besonderheiten von Direktantrieben 9
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5.4 Robustheit gegenùber Modellungenauigkeiten 60
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7 Automatisierte Identifikation der Mechanik 83
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8.1 Entwurf eines optimalen StôrgrôBenreglers 108
8.2 Formulierung der Regleranforderungen im Frequenzbereich 112
8.2.1 Hinreichendes Kriterium fur robuste Stabilitât 112
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8.3 Drehzahlreglerentwurf fur Einmassensysteme 115
8.3.1 Analogie zum Pl-Reglerentwurf nach dem Symmetrischen Optimum . .115
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