Fortschrittliche Regelungstechniek für Präzisionsmaschinen

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.