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Dissertation

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Zeitoptimale dreidimensionale Bahnsteuerung/Regelung am Beispiel einer Werkzeugmaschine

Verfasser: Dr.-Ing. Hans-Jörg Rüdinger
Betreuer/in: Prof. Dr.-Ing. Detlev Hackstein
Status: abgeschlossen
Jahr: 1991

In der industriellen Fertigung werden in weiter zunehmender Anzahl numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen eingesetzt. Für moderne, vollautomatische Werkzeugmaschinen werden Algorithmen und Regelstrategien untersucht, die Werkstücke im dreidimensionalen Raum zeitoptiomal bearbeiten können. Die geometrischen Daten des Werkstückes können mit einem CAD-System erstellt werden. Anhand dieser Daten kann eine zeitoptimale Steuerung direkt durchgeführt werden, wobei minimaler Speicherplatzbedarf gefordert wird. Das Verfahren soll die in der Praxis notwendige Genauigkeit der Bahnkurve sowie auftretende Restriktionen einhalten. Bei der Realisierung an einer Modellanlage wird diese Problemstellung hierarchisch in logische Teilaufgaben derart zerlegt, dass in einem Transputernetzwerk eine minimale Bearbeitungszeit benötigt wird.

Folgende Aufgaben wurden gelöst:

  • Zeitdiskrete Messwerterfassung und Steuerung der Vorschubantriebe
  • Adaptiver Modellfolgeregler
  • Zeitoptimale Steuer- und Zustandsgrößenberechnung für die Bahnkurve

Durch den Einsatz eines parallelarbeitenden Rechnersystems ist der modulare Aufbau des Systems mit einer überlagerten Sensorführung erweiterbar.

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