Identifikation nichtlinearer mechatronischer Systeme mit ...
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98 4 <strong>Identifikation</strong> eines nichtlinearen Zwei-Massen-Systems<br />
PSfrag replacements<br />
<strong>mit</strong><br />
Winkelgeschw.abweichung ∆Ω [rad]<br />
2<br />
1.5<br />
1<br />
0.5<br />
0<br />
−0.5<br />
−1<br />
−1.5<br />
−2<br />
0 100 200 300<br />
Zeit [s]<br />
400 500 600<br />
Abb. 4.17: Verlauf des Zustandsfehlers ∆Ω = ΩI − ˆ ΩI während der <strong>Identifikation</strong><br />
Abweichung der Winkelgeschwindigkeit nach einem kurzen Einschwingen in der<br />
Größenordnung des Messrauschens.<br />
Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass durch die <strong>Identifikation</strong> <strong>mit</strong>tels<br />
eines strukturierten rekurrenten Netzes ein sehr gutes Umrichtermodell entwickelt<br />
werden konnte, welches das Luftspaltdrehmoment MI einer feldorientiert geregelten<br />
und permanent erregten Synchronmaschine sehr genau nachbildet.<br />
Dieses geschätzte Motormoment ermöglicht im weiteren Verlauf dieses Kapitels die<br />
<strong>Identifikation</strong> des nichtlinearen Zwei-Massen-Systems.<br />
4.5 <strong>Identifikation</strong> des losefreien Zwei-Massen-Systems<br />
In diesem Abschnitt wird die elastische Verbindung ohne Lose von Antriebs- und<br />
Arbeitsmaschine betrachtet.<br />
Die prinzipielle Struktur des zu identifizierenden Systems ist in Abbildung 4.4 dargestellt.<br />
Der dazugehörige Signalflussplan und das strukturierte rekurrente Netz sind in<br />
Abbildung 4.18 abgebildet. Die für das Umrichtermodell erforderliche Maschinenlage<br />
kann im rekurrenten Netz grundsätzlich durch Integration der Winkelgeschwindigkeit<br />
ˆ ΩI gewonnen werden. Bei der Umsetzung haben sich an der Versuchsanlage<br />
durch den zusätzlichen Systemzustand und die daraus resultierenden Änderungen<br />
im Signalflussplan numerische Probleme ergeben 4 . Aus diesem Grund wird für das<br />
Umrichtermodell die gemessene Maschinenlage αI als Eingangsgröße herangezogen.<br />
Allerdings handelt es sich bei αI um keine unabhängige Größe, die frei vorgegeben<br />
werden kann, sondern um einen Systemzustand, der über einen Messsensor erfasst<br />
4 Berechnung der sehr kleinen Differenz der Maschinenlagen.