Steigerung der Dynamik von Vorschubantrieben mit Hilfe der Zustandgröße Beschleunigung, die über Ferraris-Sensoren gemessen wird

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Günter Pritschow (†)
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung von 2002 bis 2010
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5368249

• Erstellungsjahr: 2010

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Zusammenfassend muss festgestellt werden, dass der untersuchte Prototyp eines 2D-Ferrarissensors gegenüber den bekannten eindimensionalen Varianten deutlich schlechtere Eigenschaften für die Regelung besitzt. Neben der ausgeprägten Störanfälligkeit schränkt insbesondere die geringe Bandbreite des Sensorübertragungsverhaltens und der daraus resultierende Phasen- und Amplitudenabfall bereits bei niedrigen Frequenzen das Potenzial zur Erhöhung der Dynamik von Vorschubantrieben ein. Weiterhin ist der Einbau einseitig abtastender Sensoren aufgrund ihrer Empfindlichkeit gegenüber Abstandsschwankungen nur in besonders gestalteten Maschinen möglich, was den Sensor als wenig attraktiv für die Praxis erscheinen lässt. Es wäre jedoch interessant, in weiteren Projekten zu analysieren, ob das Messprinzip für eine berührungslose Messung der Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück bei Stützung auf Antriebssignale und ein Beobachtermodell nicht insbesondere bei der hochdynamischen Bearbeitung von Aluminium genutzt werden kann. Weiterhin haben sich die betrachteten Regelungsverfahren unabhängig von der begrenzten Eignung des 2D-Ferraris-Sensors als sinnvolle Grundlage für die Entwicklung von Verfahren erwiesen, die eine Dämpfungserhöhung durch die Regelung der Vorschubantriebe erzielen.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Modellgestützte antriebsbasierte Schwingungsreduktion. In: Chancen und Potenziale neuer Ansätze der Regelungstechnik und Systemtheorie beim Einsatz in Fertigungseinrichtungen. Tagungsband zum 17. Lageregelseminar, Stuttgart, 4. April 2008
  Dietmair, A.
  
• Potenziale der modellbasierten Regelungstechnik in der industriellen Steuerungstechnik von Werkzeugmaschinen und Robotern. Fertigungstechnisches Kolloquium Stuttgart, FTK 2008, Tagungsband S.29-76, 10.-11.09.2008
  Verl, A.; Sawodny, O.; Hafla, A.; Dietmair, A.
  
• Erhöhung der Bandbreite eines Lageregelkreises mit schwingungsfähiger Mechanik durch Phasenanhebung im Geschwindigkeitsregelkreis. wt Werkstattstechnik online, Bd. 100, Nr. 5, 2010
  von Scheven, M.; Verl, A.