SA Kai Schmitz

Studienarbeit Kai Schmitz, 2010

Modellierung und beobachtergestützte Positionsregelung einer Walze auf einer elektromagnetisch gelagerten Platte

Kurzfassung

Diese Arbeit befasst sich mit der Entwicklung einer Positionsregelung für eine auf einer elektromagnetisch gelagerten Platte rollenden Walze. Dabei wird die Position der Walze nicht gemessen, sondern muss aus den Spulenströmen sowie den Abständen zwischen den Magneten und der Platte rekonstruiert werden.

Zunächst werden mathematische Modelle für die Elektromagente sowie die Dynamik von Platte und Walze erläutert und basierend auf diesen Modellen ein Trajektorienfolgeregler für die Walzenposition sowie ein Beobachter für die im Regler verwendeten, aber nicht gemessenen, Größen hergeleitet. Anschließend wird die Planung von Solltrajektorien für die Walzenposition diskutiert, wobei Stellgrößenbeschränkungen des Systems systematisch berücksichtigt werden. Anschließend wird das Reglerkonzept sowie dessen Robustheit gegenüber Modellungenauigkeiten anhand von Simulationen verifiziert.

Betreuer

Prof. Dr.-Ing. habil. J. Rudolph
Dipl.-Ing. L. Kiltz