Details
| Original language | German |
|---|---|
| Pages (from-to) | 44-47 |
| Number of pages | 4 |
| Journal | Zeitschrift für Produktentwicklung und Ingenieur-Werkstoffe |
| Volume | 5 |
| Publication status | Published - 2003 |
Abstract
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In: Zeitschrift für Produktentwicklung und Ingenieur-Werkstoffe, Vol. 5, 2003, p. 44-47.
Research output: Contribution to journal › Article › Research › peer review
}
TY - JOUR
T1 - Auslegung und Regelung eines servohydraulischen Hexapods
AU - Kühn, J.B.
AU - Grotjahn, Martin
AU - Heimann, Bodo
N1 - Springer-VDI Verlag
PY - 2003
Y1 - 2003
N2 - Es wurde ein servohydraulischer Dauerfestigkeitsprüfstand konstruiert und realisiert. Die als Hexapod aufgebaute Maschine dient zur Prüfung in Echtzeit von Auspuffentkoppelementen in sechs Freiheitsgraden. Dabei werden mit einem Sensor gemessene Relativverschiebungen zeitoptimiert reproduziert. Die Maschine besteht neben der Fundamentplatte und der Endeffektorplattform aus sechs baugleichen servohydraulischen Differentialdruckzylindern, die jeweils durch kardanische Gelenke mit Basis und Endeffektor verbunden sind. Eine derartige Plattform wird auch als Stewart-Plattform bezeichnet. Es werden Beschleunigungen über 25 g bei Frequenzen bis 40 Hz erreicht. Die Konstruktion mit der Hydraulik, dem Rechner und den Schnittstellen sowie die Regelung wird beschrieben. Da sowohl die Antriebe als auch die Dynamik einer Stewart-Plattform stark nichtlinear sind, ist die Auslegung der Regelung mit klassischen Methoden sehr schwierig. Deswegen wird zunächst versucht, in der Vorsteuerung hydraulische und dynamische Effekte zu berücksichtigen. Dafür werden die Aktorkräfte mit Hilfe eines analytischen Berechnungsverfahrens zunächst offline ermittelt. Aus den Sollwegen, den dynamischen Kräften und dem geschätzten Innendruck wird über das inverse Modell eines Hydraulikantriebes die Steuerspannung für das Servoventil berechnet. Die modellbasierte Vorsteuerung zeigt gegenüber der oft verwendeten Geschwindigkeitsvorsteuerung deutlich verringerte Bahnfehler.
AB - Es wurde ein servohydraulischer Dauerfestigkeitsprüfstand konstruiert und realisiert. Die als Hexapod aufgebaute Maschine dient zur Prüfung in Echtzeit von Auspuffentkoppelementen in sechs Freiheitsgraden. Dabei werden mit einem Sensor gemessene Relativverschiebungen zeitoptimiert reproduziert. Die Maschine besteht neben der Fundamentplatte und der Endeffektorplattform aus sechs baugleichen servohydraulischen Differentialdruckzylindern, die jeweils durch kardanische Gelenke mit Basis und Endeffektor verbunden sind. Eine derartige Plattform wird auch als Stewart-Plattform bezeichnet. Es werden Beschleunigungen über 25 g bei Frequenzen bis 40 Hz erreicht. Die Konstruktion mit der Hydraulik, dem Rechner und den Schnittstellen sowie die Regelung wird beschrieben. Da sowohl die Antriebe als auch die Dynamik einer Stewart-Plattform stark nichtlinear sind, ist die Auslegung der Regelung mit klassischen Methoden sehr schwierig. Deswegen wird zunächst versucht, in der Vorsteuerung hydraulische und dynamische Effekte zu berücksichtigen. Dafür werden die Aktorkräfte mit Hilfe eines analytischen Berechnungsverfahrens zunächst offline ermittelt. Aus den Sollwegen, den dynamischen Kräften und dem geschätzten Innendruck wird über das inverse Modell eines Hydraulikantriebes die Steuerspannung für das Servoventil berechnet. Die modellbasierte Vorsteuerung zeigt gegenüber der oft verwendeten Geschwindigkeitsvorsteuerung deutlich verringerte Bahnfehler.
M3 - Artikel
VL - 5
SP - 44
EP - 47
JO - Zeitschrift für Produktentwicklung und Ingenieur-Werkstoffe
JF - Zeitschrift für Produktentwicklung und Ingenieur-Werkstoffe
ER -