Bahnregelung servopneumatischer Antriebe

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Für eine Vielzahl von Automatisierungsaufgaben müssen die verwendeten Servoantriebe über eine leistungsfähige Bahnregelung verfügen, die auch bei schnellen Bewegungen ein gutes Folgeverhalten sicherstellt. Servopneumatische Antriebe sind aufgrund ihrer prinzipbedingten Vorteile wie dem günstigen Leistungsgewicht, der hohen Dynamik sowie auch unter dem Kostenaspekt eine interessante Alternative zu den bisher überwiegend verwendeten elektrischen Antrieben. Wegen ihrer schwierigen Regelbarkeit - verursacht durch die hohe Haftreibung sowie einem stark nichtlinearen Verhalten - werden pneumatische Servoantriebe entsprechend dem heutigen Stand der Technik fast ausschließlich für Punkt-zu-Punkt-Bewegungen eingesetzt. Mithilfe modellgestützter Regelungsverfahren gelingt es, das Bahnfolgeverhalten servopneumatischer Antriebe soweit zu verbessern, dass sie auch für anspruchsvolle Applikationen bis in den Robotikbereich verwendbar sind. Bei der StreckenmodelIierung als Grundlage für eine simulationsgestützte Reglerauslegung und -optimierung wird besonderer Wert eine genaue Nachbildung des Servoventils sowie der Zylinderreibung gelegt. Für den Entwurf des Reglers auf ein gutes Folgeverhalten werden verschiedene Verfahren angewendet: Lineare Regler in Verbindung mit einer nichtlinearen Vorsteuerung sowie nichtlineare Regler nach der Methode der exakten Linearisierung.