Markus BurkhardtModel-Based Feed-Forward Control for Mechatronic Systems with Structural Elasticity | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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ISBN: | 978-3-8440-6827-6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Series: | Schriften aus dem Institut für Technische und Numerische Mechanik der Universität Stuttgart Herausgeber: Prof. Dr.-Ing. Peter Eberhard Stuttgart | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume: | 2019,59 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords: | embs; ffor; feed-forward; servo-constraints; dae; mechanics; dynamics; inverse | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Type of publication: | Thesis | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Language: | English | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pages: | 184 pages | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Figures: | 38 figures | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Weight: | 256 g | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Format: | 21 x 14,8 cm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Binding: | Paperback | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Price: | 48,80 € / 61,10 SFr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Published: | August 2019 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Buy: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.2370/9783844068276 (Online document) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Abstract: | Üblicherweise werden Leichtbaukonstruktionen eingesetzt, um den Energiebedarf von Maschinen zu reduzieren. Jedoch führt dies häufig zu unerwünschten Verformungen, welche die Genauigkeit von Manipulatoren und Robotern, die hochdynamische Bewegungen ausführen, verringern. Das Ziel dieser Arbeit ist es, diesen negativen Nebeneffekten durch einen vereinheitlichten Modellierungs- und Vorsteuerungsansatz, der diese Elastizitäten berücksichtigt, Herr zu werden. Das Resultat dieses Prozesses ist ein flexibles Mehrkörpersystem, das das regelungstechnische Problem, z.B. eine Trajektorienfolgeregelung des Endeffektors, mit Hilfe von algebraischen Nebenbedingungen - den sogenannten Servobindungen - miteinbezieht. Hierfür werden die Bewegungsgleichungen als ein Satz an differential-algebraischen Gleichungen aufgestellt, der die Dynamik des Systems unter Berücksichtigung der Servobindungen beschreibt.
Light-weight constructions are usually chosen in order to reduce the energy consumption of machinery. However, this often introduces undesired flexibility, which will negatively effect the accuracy of manipulators and robots performing highly dynamic motions. The aim of this work is to tackle these negative side effects by a unified modeling and feed-forward control-design approach, which takes the elasticity into account. The outcome of this process is a flexible multibody system that includes the control problem, e.g. end-effector trajectory-tracking, with algebraic constraint equations - the so-called servo constraints. Therefore, the equations of motion is stated as a set of differential-algebraic equations, which describes the dynamics of the system under the observance of the servo constrains. |