Robust control of an elastically coupled two-mass system with backlash and friction

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Antriebssysteme mit elastisch gekoppelten Massen kommen in vielen industriellen Produktionsanlagen vor. Als Kopplungselemente werden zur Kraftübertragung häufig Getriebe verwedet. Um Investitionskosten zu sparen, werden die Qualitätsanforderungen an die mechanischen Verbindungselemente zunehmend weiter reduziert. Gleichzeitig muß jedoch die Qualität der gesamten Anlage durch entsprechende Regelungen zumindest erhalten bleiben oder möglichst sogar noch verbessert werden. Für die Sicherstellung einer hohen Qualität, der in den Anlagen hergestellten Produkte kommt der Regelung deshalb eine besondere Bedeutung zu. Bedingt durch wechselnde Belastungszustände ändern sich in vielen dieser Antriebssysteme neben dem Lastmoment auch die lastseitigen Massen während des Betriebes. Auch die anderen Streckenparameter sind im allgemeinen nicht genau bekannt. Da eine genaue Online-Identifikation der Parameter schwierig ist, sollen im Rahmen dieses Vorhabens robuste Drehzahl- und Lagerregler entwickelt werden, die tolerant gegenüber Änderungen der dynamischen Eigenschaften des mechanischen Systems sind. Dabei sollen die Nichtlinearitäten von Lose und Reibung durch die Anwendung der "Exakten Linearisierung" in den Reglerentwurf eingehen. Die "Exakte Linearisierung" ermöglicht einen geschlossen Reglerrentwurf für das nichtlineare System.