Dieser Kurs ist von der European Society for Precision Engineering & Nanotechnology (euspen) und der Dutch Society for Precision Engineering (DSPE) zertifiziert und führt zum ECP2-Zertifikat.
Kennen Sie multivariable Steuerungskonzepte für industrielle Systeme mit mehreren Sensoren und Aktoren – wie beispielsweise für mehrachsige Bewegungssysteme? In diesen Szenarien kann die Interaktion zwischen verschiedenen Ein- und Ausgängen die Systemleistung verschlechtern und sogar zu einer Instabilität der geschlossenen Regelkreise führen. Ziel dieses Kurses ist es, einen systematischen Rahmen für die Abstimmung von Bewegungssteuerungen in multivariablen Systemen zu entwickeln. Dabei werden akademische Erkenntnisse und industrieller Pragmatismus miteinander kombiniert.
Bei herkömmlichen SISO-Bewegungssystemen (Single-Input-Single-Output) wird die Leistung in der Regel durch PID-Regler erzielt. Diese werden optional mit Kerbfiltern erweitert und mithilfe von Zeitverhalten und Frequenzbereichstechniken wie Bode- und Nyquist-Diagrammen entworfen. Viele akademische Techniken lassen sich zwar direkt auf multivariable Systeme übertragen, erfordern jedoch ein parametrisches Modell, dessen Erstellung oft sehr zeitaufwändig ist.
Diese Schulung ist sowohl für offene Einschreibungen als auch für firmeninterne Sitzungen verfügbar.
Objektiv
Ziel dieses Kurses ist es, den Teilnehmern ein umfassendes Framework zur Abstimmung von Bewegungssteuerungen für multivariable Systeme im industriellen Umfeld zu vermitteln. Wir zeigen Ihnen ein schrittweises, systematisches Verfahren mit benutzerfreundlichen Werkzeugen, das eine effiziente Auslegung innerhalb einer begrenzten Zeit ermöglicht. Dank dieses strukturierten Ansatzes wird die Komplexität nur dann erhöht, wenn es die Steuerungsspezifikationen erfordern (z. B. abhängig von der Kritikalität der Interaktion). Dies ist in der Industrie, wo schnelle Inbetriebnahme und maximale Performance essenziell sind, ein entscheidender Faktor.
Der Kurs baut auf dem Inhalt von „Motion Control Tuning“ für SISO-Systeme auf, der zu Beginn des Kurses kurz zusammengefasst wird. Das multivariable Framework startet mit einer Analyse mittels bekannter Frequenzgangfunktionen. Damit beurteilen Sie, ob herkömmliche SISO-Techniken ausreichen. Erweist sich die Interaktion als problematisch, reduzieren Entkopplungstechniken die Wechselwirkungen. Im nächsten Schritt nutzen wir systematische Methoden wie das sequentielle Schließen von Schleifen, um bewährte Frequenzgang-Verfahren unter Berücksichtigung der Interaktionen weiterzuverwenden.
Bei schwerwiegenden Interaktionen wird das gesamte multivariable Problem über ein modellbasiertes Design (H2, Hinfinity, µ-Synthese) gelöst, wobei der Fokus auf den Besonderheiten von Bewegungssystemen liegt. Ein Augenmerk gilt hierbei den Modellierungskosten, die erheblich sein können. Schließlich wird der Feedback-Regler durch eine fortschrittliche Vorsteuerung ergänzt. Diese theoretischen Schritte wechseln sich kontinuierlich mit der praktischen Umsetzung an einem mechanischen Zwei-Achsen-Servo-Versuchsaufbau ab.
Nach Abschluss des Kurses verfügen Sie über ein breites Toolset für den Steuerungsentwurf industrieller, multivariabler Servosysteme. Mittels effizienter Analysewerkzeuge bestimmen Sie auf Basis kostengünstiger Frequenzgangmessungen, ob und in welchem Umfang Achsinteraktionen berücksichtigt werden müssen. Sie können den schrittweisen Ansatz gezielt anwenden, um optimale Reglereinstellungen zu finden, die erreichbare Systemleistung zu bestimmen und limitierende Faktoren zu identifizieren.
Zielgruppe
Dieser Kurs richtet sich insbesondere an Ingenieure, die bereits über Grundkenntnisse in der Abstimmung von SISO-Bewegungssteuerungen verfügen, in ihrer täglichen Praxis jedoch mit interagierenden, multivariablen Systemen konfrontiert sind. Er hilft zu verstehen, welche Leistung erreichbar ist, wie sich SISO-Kenntnisse erweitern lassen und welche Faktoren die Systemleistung begrenzen. Gleichzeitig bietet der Kurs einen hohen Mehrwert für akademisch ausgebildete Ingenieure, die mit der Theorie multivariabler Steuerungssysteme vertraut sind und systematische Entwurfsrichtlinien für die industrielle Praxis integrieren möchten.
Die Teilnehmer verfügen über einen Bachelor- oder Master-Abschluss in Elektrotechnik, Maschinenbau, Mechatronik, Physik oder eine gleichwertige praktische Berufserfahrung. Ein solides Grundverständnis der SISO-Regelungstechnik wird vorausgesetzt. Vorzugsweise haben die Teilnehmer bereits den Kurs „Motion Control Tuning“ besucht oder vergleichbare Kenntnisse erworben.
Der englischsprachige Kurs zieht Teilnehmer aus dem In- und Ausland an, wodurch eine internationale Atmosphäre entsteht, die einen wertvollen Wissensaustausch fördert. Für Teilnehmer, die aus dem Ausland anreisen, stehen hier nützliche Reiseinformationen bereit.
Programm
Der Kurs kombiniert Vorlesungen, Demonstrationen, Übungen und praktische Experimente. Für die Übungen und Experimente wird eine benutzerfreundliche MATLAB-Anwendung verwendet.
Die folgenden Themen werden behandelt und kontinuierlich am Versuchsaufbau erprobt:
- Rekapitulierung der SISO-Bewegungssteuerung und -Abstimmung
- Modale Systemdarstellung mechanischer Systeme
- MIMO-Frequenzgang
- MIMO-Stabilität
- Interaktionsanalyse
- Entkopplung
- Sequentielles Schließen von Regelkreisen
- Modellbasiertes Design (H2, Hinfinity, µ-Synthese)
- Erweiterte Vorsteuerung
- Fortgeschrittene Identifizierung von Frequenzgangfunktionen durch LPM
Zertifizierung
Mehr Informationen
Kurs-Bewertungen
"Mir gefällt die Kombination aus Theorie und Übungen, das hilft sehr, die Theorie besser zu verstehen."
Angelica Nava Richardson - ASML"Das Wichtigste gelernt: Verbesserung der Schleifenformung. MIMO insgesamt, Entkopplung, sequentielle Schleife."
Steven Thielemans - Van De Wiele Gruppe"Die wichtigsten Punkte gelernt: Sequentielles Schleifendesign, Standard Plant Setup, Fortgeschrittene Vorsteuerung."
Michiel Puyt - ASML
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