Modellierung und Kompensation nichtlinearer Antriebseigenschaften

Zusammenfassung

Da wie in Kapitel 2.1 beschrieben jeder Antriebszweig nach gleichem Muster aufgebaut ist, wird im folgenden stellvertretend die Hochachse betrachtet. Für diesen Antriebszweig (bestehend aus einem GleichstromScheibenläufermotor mit Tachogenerator und einem Harmonic-Drive (HD) Getriebe) wurde bereits in /Henrichfreise 1984, 1985/ eine ausführliche Modellbildung und Identifizierung der linearen und nichtlinearen Systemeigenschaf ten durchgeführt. Bild 3.1 zeigt das dort zugrunde gelegte physikalische Ersatzmodell der Hochachse (Technische Zeichnung siehe Anhang A, Bild Al). In dieser ersten Stufe des Versuchsaufbaues war am Abtrieb der Hochachse anstelle des Schultergelenkes (vgl. Bild 2.1) als Last ein elastischer massebehafteter Positionierarm mit Endmasse angebracht. Das mathematische Ersatzmodell zu Bild 3.1 wird hier nicht angegeben, da für den Zweck der Beobachtung und Kompensation von Antriebsnichtlinearitäten, wie später deutlich wird, mit einem vereinfachten Modell gearbeitet werden kann. Jedoch sollen am Beispiel des genauen Modells die nichtlinearen Eigenschaften des Antriebes, die Antriebsfreiheitsgrade und ihre Wirkung auf das Bewegungsverhalten diskutiert und Auswirkungen für den späteren Beobachter- und Reglerentwurf sowie Vereinfachungsmöglichkeiten des Antriebsmodells aufgezeigt werden.