Echtzeitfähige modellbasierte aktive Schwingungsdämpfung und deren Realisierung für eine Feuerwehrdrehleiter:
Gespeichert in:
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|---|---|
| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
2006
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| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Fortschritt-Berichte VDI
Reihe 8, Meß-, Steuerungs- und Regelungstechnik ; 1111 |
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|---|---|
| adam_text | Inhaltsverzeichnis
1 Einführung 1
1.1 Motivation 1
1.2 Stand der Technik 2
1.2.1 Nichtlineare Zustandsregelung 4
1.2.2 Online Bahnplanung 7
1.2.3 Code-Generierung 8
1.3 Ziel der Arbeit 9
2 Modellbildung einer Feuerwehrdrehleiter 11
2.1 Aufbau und Beschreibung der Drehleiter 11
2.1.1 Leitersatz 12
2.1.2 Hydraulik 13
2.2 Modellierung der Drehleiter für den räumlichen Fall 14
2.2.1 Grundlagen der kinematischen Betrachtung 14
2.2.2 Nichtlineare Bewegungsgleichungen 16
2.2.3 Linearisierung der Bewegungsgleichungen 20
2.3 Modellierung der hydraulischen Antriebe 25
2.3.1 Grundlagen und Aufbau 25
2.3.2 Drehen 30
2.3.3 Aufrichten 32
2.3.4 Hydraulische Modellgleichungen 34
2.4 Vollständiges Zustandsraummodell 34
3 Dezentraler Regellingsentwurf für die aktive Schwingungsdämpfung 36
3.1 Zustandsraummodelle 36
3.2 Identifikation der Modellparameter 44
3.3 Entwurf einer vollständigen Zustandsregelung 51
3.3.1 Drehen 53
3.3.2 Aufrichten 60
4 Automatisierte Trajektoriengenerierung 66
4.1 Anforderungen 67
4.2 Halbautomatischer Betrieb 68
4.3 Vollautomatischer Betrieb 72
4.3.1 Verarbeitung der Teach-In Sollbahnkurve 72
4.3.2 Steüheitsbegrenzer 73
4.3.3 Synchronisation 74
4.3.4 Korridorfunktion 76
5 Entwurf der echtzeitfähigen Bahnregelung ^2
5.1 Anforderungen und Ziele °
5.2 Regelung für den Echtzeitbetrieb 83
5.2.1 Robuste Zustandsregelung 83
5.2.2 Vorsteuerkoeffizienten 84
5.2.3 Stabilität der robusten Zustandsregelung
5.3 Trajektoriengenerierung für den Echtzeitbetrieb
5.4 Rapid Prototyping 89
6 Realisierung der echtzeitfähigen Bahnregelung für einen MikroController 92
6.1 Einführung 92
6.2 Aufbau eines TargetLink-Modells 93
6.2.1 Fixed-Point-Arithmetik 93
6.2.2 Modellspezifische Realisierungen 97
6.2.3 Validierung des zeitdiskreten TargetLink-Modells 99
6.2.4 Zielcodegenerierung 101
6.3 Einbindung in die Umgebungssoftware 103
6.4 Steuerungsarchitektur 105
6.5 Messergebnisse für die Feuerwehrdrehleiter 105
7 Aktive Schwingungsdämpfüng von Oberschwingungen 110
7.1 Problemstellung 110
7.2 Modellierung der Aufrichtachse 111
7.3 Steuerungs- und Regelungsentwurf 117
7.4 Simulationsergebnisse 119
8 Zusammenfassung 122
Literaturverzeichnis 124
|
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Inhaltsverzeichnis
1 Einführung 1
1.1 Motivation 1
1.2 Stand der Technik 2
1.2.1 Nichtlineare Zustandsregelung 4
1.2.2 Online Bahnplanung 7
1.2.3 Code-Generierung 8
1.3 Ziel der Arbeit 9
2 Modellbildung einer Feuerwehrdrehleiter 11
2.1 Aufbau und Beschreibung der Drehleiter 11
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2.2 Modellierung der Drehleiter für den räumlichen Fall 14
2.2.1 Grundlagen der kinematischen Betrachtung 14
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5.3 Trajektoriengenerierung für den Echtzeitbetrieb
5.4 Rapid Prototyping 89
6 Realisierung der echtzeitfähigen Bahnregelung für einen MikroController 92
6.1 Einführung 92
6.2 Aufbau eines TargetLink-Modells 93
6.2.1 Fixed-Point-Arithmetik 93
6.2.2 Modellspezifische Realisierungen 97
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6.2.4 Zielcodegenerierung 101
6.3 Einbindung in die Umgebungssoftware 103
6.4 Steuerungsarchitektur 105
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7 Aktive Schwingungsdämpfüng von Oberschwingungen 110
7.1 Problemstellung 110
7.2 Modellierung der Aufrichtachse 111
7.3 Steuerungs- und Regelungsentwurf 117
7.4 Simulationsergebnisse 119
8 Zusammenfassung 122
Literaturverzeichnis 124 |
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