Aktive Regelung eines Linearmotors mit dominanten mechanischen Resonanzstellen

Die seit einigen Jahren stetig steigenden Anforderungen nach hoher Geschwindigkeit, niedrigen Kosten und niedrigem Energieverbrauch bei hoher Genauigkeit und Zuverlässigkeit begründen die Anwendung von leichten Strukturen und flexiblen Robotern. In dieser Arbeit wird die Unterdrückung von mechanischen Schwingungen an einem Linearmotor, der mit zwei Balken bestückt ist, durchgeführt. Die folgende Zwecke werden erzielt: Bedämpfung der zwei ersten Eigenformen der Anordnung und hohe Positionierungsgenauigkeit. Die Arbeit wird in drei Teilen gegliedert. Dabei wird zuerst der Linearmotor mit einem Balken und eine Masse an freiem Ende des Balkens bestückt. Als zweiter Teil wird einen zusätzlichen Balken an der Endmasse der Anordnung addiert, damit wird eine zweite Eigenschwingung erregt. Die zweite Eigenform der Schwingung wird eine Torsionsschwingung, da der Profilschwerpunkt der Endmasse nicht den gleichen Punkt wie der Schubmittelpunkt des Balkens hat. Für die Dämpfung der Torsionsschwingung wird einen Lösungsansatz, der die Verschiebung wegen dieser Torsionsschwingung betrachtet als sie wegen einer Biegeschwingung verursacht würde. Und schließlich wird die gesamte Endmasse auf dem Balken verschoben. Das bringt Veränderungen bei den Werte der Eigenfrequenzen, die wieder ein neues Konzept des Reglers verlangt. Bestandteil der Methode ist ein Verfahren zum Reglerentwurf, dass ein allgemeines quadratisches optimales Gütefunktional für die Auslegung der Rückführungen verwendet.