Identifikation nichtlinearer mechatronischer Systeme mit ...

4.4 Identifikation des Umrichters 97
messtechnisch bestimmten Kennlinie überein.
Wie in Kapitel 4.3 beschrieben wird zur Approximation der Unstetigkeit bei der
Winkelgeschwindigkeit Ω = 0 jeweils ein GRNN für den positiven Ast und ein
GRNN für den negativen Ast der Reibungskennlinie verwendet. Aufgrund der Extrapolationsverhalten
der beiden GRNN wirkt sich an der Unstetigkeitsstelle der hohe
Wert von σnorm = 1.6 besonders deutlich aus. Dies erklärt die Differenz zwischen
der approximierten Kennlinie und den zugehörigen Stützstellen.
In Abbildung 4.16 ist der Verlauf des Fehlers während des Versuches aufgezeichnet.
Die Identifikation erfolgt im Zeitbereich 0 bis 500 Sekunden. In diesem Abschnitt
geht der Ausgangsfehler auf das Messrauschen zurück.
PSfrag replacements
mit
Ausgangsfehler e [rad]
0.3
0.2
0.1
0
−0.1
−0.2
−0.3
−0.4
−0.5
−0.6
−0.7
0 100 200 300
Zeit [s]
400 500 600
Abb. 4.16: Verlauf des Ausgangsfehlers e während der Identifikation
Zur Validierung der Identifikationsergebnisse werden im Bereich 520 bis 600 Sekunden
die Lernschrittweiten und die Beobachterrückführungen auf Null gesetzt 3 . Damit
arbeitet das rekurrente Netz als Parallelmodell zur realen Strecke. Das Ändern
der Beobachterrückführungen entspricht einer Modellumschaltung, da die Rückführungen
des verbleibenden Ausgangsfehlers in das rekurrente Netz schlagartig wegfallen.
Dieses Vorgehen führt zu dem in Abbildung 4.16 sichtbaren Einschwingvorgang
bei 520 Sekunden. Aufgrund des zweifach integrierenden Verhaltens der
Strecke kommt es nach dem Abklingen der Umschaltvorgänge zu einem konstanten
Ausgangsfehler.
Für die anschließende Identifikation des Zwei-Massen-Systems ist die Drehzahl der
Maschine I die entscheidende Größe. In Abbildung 4.17 ist die Abweichung der
Winkelgeschwindigkeit ∆Ω während der Identifikation dargestellt.
Durch die Identifikation geht diese Abweichung auf das Messrauschen zurück. Werden
die Beobachterrückführungen bei 520 Sekunden auf Null gesetzt, bleibt die
3 Dieses Vorgehen führt zu einem konstanten Verlauf der Parameter im Bereich von 500 bis 600
Sekunden.