Flachheitsbasierte Trajektorienfolgeregelung für Drehkrane mit modellprädiktiver Trajektoriengenerierung:
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Aachen
Shaker
2011
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| Series: | Berichte aus dem Institut für Systemdynamik, Universität Stuttgart
Bd. 9 |
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INHALTSVERZEICHNIS
KURZZUSAMMENFASSUNG V
ABSTRACT VIL
1 EINFUEHRUNG 1
1.1 ZIELSTELLUNG UND ANFORDERUNGEN AN DIE KRANREGELUNG 3
1.2 INHALT DER ARBEIT 5
2 STAND DER TECHNIK 7
2.1 SYSTEME OHNE RUECKFUEHRUNG DES SEILWINKELS 8
2.2 SYSTEME MIT RUECKFUEHRUNG DES SEILWINKELS 10
2.3 ZUSAMMENFASSUNG STAND DER TECHNIK 14
3 AUFBAU DER AUSLEGERDREHKRANE 17
3.1 MECHANISCHER AUFBAU 17
3.2 AKTUATORIK 20
3.2.1 ANTRIEB DREHWERK 20
3.2.2 ANTRIEB WIPPWERK 20
3.2.3 ANTRIEB HUBWERK 20
3.3 SENSORIK 21
3.3.1 PENDELLAENGE 21
3.3.2 SEILWINKEL 21
3.3.3 DREHWERK 22
3.3.4 WIPPWERK 22
3.3.5 LASTMASSE 22
3.4 STEUERUNGSTECHNIK 23
3.4.1 HARDWARE 23
3.4.2 SOFTWARE 24
3.4.3 KRANBETRIEB MIT DEM ENTWICKLUNGSSYSTEM 24
4 MODELLBILDUNG 27
4.1 SYSTEMVORSTELLUNG 27
4.2 ANTRIEBSDYNAMIK 28
4.3 VOLLSTAENDIGES MODELL DER SEILGEFUEHRTEN LAST 32
4.3.1 HERLEITUNG DER BEWEGUNGSGLEICHUNGEN 32
4.3.2 EINGANGS-AFFINES GESAMTSYSTEM 38
4.3.3 MODELLANALYSE 39
4.4 VEREINFACHTES MODELL DER SEILGEFUEHRTEN LAST 41
4.4.1 TANGENTIALES UND RADIALES SYSTEM 41
III
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/101407178X
DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
4.4.2 ANALYSE DES TANGENTIALEN UND RADIALEN TEILMODELLS 44
5 REGELUNG DES DREHKRANSYSTEMS 47
5.1 GESAMTSTRUKTUR DER KRANAUTOMATISIERUNG 49
5.2 ZUSTANDSBEOBACHTER FUER DIE SEILWINKEL 51
5.2.1 ANFORDERUNGEN UND ALLGEMEINE BEOBACHTERSTRUKTUR 51
5.2.2 BEOBACHTERENTWURF FUER DIE TANGENTIALE SCHWINGUNGSEBENE 53
5.2.3 BEOBACHTERENTWURF FUER DIE RADIALE SCHWINGUNGSEBENE 56
5.2.4 MESSUNGEN UND FAZIT 59
5.3 VOLLSTAENDIGE ENTKOPPLUNG 61
5.3.1 STRUKTUR DES MIMO-REGLERS 62
5.3.2 MIMO-REGLERENTWURF 63
5.3.3 MESSUNGEN 69
5.4 DEZENTRALE TRAJEKTORIENFOLGEREGELUNG 75
5.4.1 STRUKTUR DER TRAJEKTORIENFOLGEREGELUNG 75
5.4.2 REGLERENTWURF DREHWERK 76
5.4.3 REGLERENTWURF WIPPWERK 80
5.4.4 MESSUNGEN 88
5.5 MODELLPRAEDIKTIVE TRAJEKTORIENGENERIERUNG 90
5.5.1 ANFORDERUNGEN UND STRUKTUR 90
5.5.2 GENERIERUNG DER REFERENZTRAJEKTORIEN 91
5.6 AUTOMATIK-BETRIEB MIT *TEACH-IN 102
5.7 MESSUNGEN 105
6 REGELUNGSKONZEPT FUER DEN ENDEFFEKTOR 113
6.1 AUFBAU DES SCHWENKWERKS 114
6.2 MODELLBILDUNG DES SCHWENKWERKS 116
6.3 ZUSTANDS- UND PARAMETERSCHAETZUNG 117
6.3.1 ANWENDUNG DES ERWEITERTEN KAIMAN FILTERS FUER DAS SCHWENKWERK 118
6.3.2 EXPERIMENTELLE VALIDIERUNG DES SCHAETZVERFAHRENS 120
6.4 REGELUNG DES SCHWENKWERKS 122
6.4.1 TRAJEKTORIENGENERIERUNG, VORSTEUERUNGS- UND REGLERENTWURF 123
6.4.2 MESSUNGEN 127
7 ZUSAMMENFASSUNG 131
ANHANG 135
SYMBOLVERZEICHNIS 145
LITERATURVERZEICHNIS 153
IV
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