Ein Beitrag zum Beobachterentwurf und zur sensorlosen Folgeregelung translatorischer Magnetaktoren

What is it about?

Elektromagnetisch betätigte translatorische Aktoren dienen als Steuerungs- und Antriebselemente in mechatronischen Systemen und werden bspw. als Verriegelungen, magnetische Kupplungen und als Hydraulik- und Pneumatik- ventile eingesetzt. Die Kenntnis mechanischer Größen, wie der Ankerposition, ist zur Überwachung und Diagnose von Magnetaktoren nützlich und außerdem aus regelungstechnischer Sicht sehr erwünscht. Jedoch besitzen Magnetakto- ren normalerweise keine dedizierten Sensoren zur direkten Positionsmessung. Zunächst wird der Entwurf nichtlinearer Beobachter auf der Basis eines ge- nerischen dynamischen Magnetaktormodells betrachtet. Diese Methode zur Positionsbestimmung ermöglicht eine systematische Berücksichtigung nichtli- nearer und transienter Effekte, die z. B. bei schnellen Schaltvorgängen nicht ver- nachlässigbar sind. Dafür wird ein geeigneter Zugang zum Beobachterentwurf vorgeschlagen, der auf der singulären Störungsrechnung basiert. Außerdem werden Verfahren zur Positionsbestimmung untersucht, die auf der Injektion eines periodischen Signals sowie der Schätzung frequenz- und positionsab- hängiger Parameter beruhen, und insbesondere zur Rekonstruktion langsamer Ankerbewegungen geeignet sind. Die betrachteten Methoden zur Positionsbe- stimmung werden anhand verschiedener Fallbeispiele miteinander verglichen und ihre praktische Nützlichkeit demonstriert.

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