Identifikation nichtlinearer mechatronischer Systeme mit ...

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