Identifikation nichtlinearer mechatronischer Systeme mit ...

6.4 Identifikation an der Versuchsanlage 179
PSfrag replacements
wird
mit
die aus Kapitel 4 bekannte maschinenlageabhängige Umrichternichtlinearität
ebenfalls in das Modell miteinbezogen.
In Abbildung 6.28 ist das Ein-Massen-System mit den zusätzlich modellierten Nichtlinearitäten
dargestellt.
M ∗ I
1
1+sTA,I
MI
MR
MII
1
Jges
yNL
F (s) NL
dynamische Nichtlinearität
Ω α
− −
Abb. 6.28: Strecke mit modellierter Reibung und maschinenlageabhängiger Umrichternichtlinearität
Sowohl die Reibung als auch die Umrichterschwingungen werden aus Rechenzeitgründen
an dieser Stelle nicht identifiziert, sondern es werden bereits bekannte Identifikationsergebnisse
zur Modellierung verwendet.
6.4.1 Online-Identifikation
Nach der Erweiterung um die zusätzlichen Nichtlinearitäten wird die Identifikation
mit dem Hammerstein-Ansatz online an der realen Anlage durchgeführt.
Als Anregung dient ein pseudobinäres Rauschsignal mit einer Haltezeit von 0.25 s.
Die Strecke wird in eine Drehzahlregelung mit einem P-Regler eingebunden, der am
Ausgang des rekurrenten Netzes eine Drehzahl im Bereich ±10 rad/s gewährleisten
soll.
Aufgrund des hohen Rechenaufwandes eines Identifikationsschrittes kann die Identifikation
an der Anlage nicht mit der in der Simulation verwendeten Abtastzeit von
h = 1 ms durchgeführt werden. Die Online-Identifikation wird daher mit einer Abtastzeit
von h = 2 ms durchgeführt. Zusätzlich werden die Anzahl der verwendeten
Basisfunktionen mr und die Anzahl der GRNN-Stützstellen so niedrig gewählt, dass
gerade noch eine aussagekräftige Identifikation gewährleistet werden kann.
Zu identifizieren ist unter anderem die Zeitkonstante Ta des Umrichters, die etwa
3 ms beträgt. Nach dem Shannonschen Abtasttheorem
Tg ≥ 2 · h (6.15)