FORSCHUNGSBERICHTE MSRT - 1990

Die Berichte sind gegliedert nach Forschungsberichtnummer, Titel und Verfasser. Ferner wird zu jedem Bericht eine knappe Übersicht zur Verfügung gestellt.

FB 01

Zeitdiskrete Analytisch-Lineare-Systeme

Helmut Schwarz

Ausgehend von linearen Systemen werden für zeitdiskrete Systeme die Systemkenngrößen Differenzengrad und Nulldynamik für BLS und ALS eingeführt. Wichtige Zusammenhänge zwischen kontinuierlichen und äquivalenten zeitdiskreten Systemen, die beim Einsatz von digitalen Rechnerregelungen zu beachten sind, werden aufgezeigt.

FB 02

Expertensystem zur Identifikation dynamischer Systeme

Klaus Mindel

Die Leistungsfähigkeit digitaler Rechner hat in den letzten Jahren zu einem breiten Spektrum der Computerunterstützten Anwendung geführt. Auch im Bereich der Regelungstechnik sind leistungsfähige Software-Werkzeuge entstanden. In diesem Bericht wird die Teilrealisierung eines Expertensystems zur experimentellen Systemidentifikation vorgestellt. Durch die Verbindung von prozeduralem Wissen über Identifikationsverfahren und regelungstechnischem Wissen in einem Expertensystem entsteht ein integriertes Werkzeug, das auch einem unerfahrenen Anwender die experimentelle Modellbildung dynamischer Systeme gestattet.

FB 03

Quasikontinuierliche Regelung mit zwei Tastzeiten durch Vorhersage der Regelgrö&szlig:e

Erich Hovestädt

Für Eingrößenregelkreise, bei denen Messwerte nur mit vergleichsweise großen Tastzeiten verfügbar sind, wie zum Beispiel bei der Gewinnung von Messwerten durch zeitintensive Analyseverfahren, wird gezeigt, wie durch Anwendung einfacher Vorhersagemodelle quasikontinuierlich geregelt werden kann. Das Vorhersagemodell hat die Aufgabe, geschätzte Werte der Regelgröße zwischen den Tastzeitpunkten des Meßgliedes zu liefern. Dies Schätzwerte dienen als Eingangsgrößen für einen äquidistant, mit kleiner Tastzeit arbeitenden Regler.

FB 04

Analyse linearer Abtastregelkreise im Zustandsraum - Erweiterung des Verfahrens von Kalman und Bertram

Erich Hoverstädt

Von Kalman und Bertram (1959) wurde ein universelles Verfahren zur Analyse linearer Abtastregelkreise entwickelt, bei dem die zeitliche Änderung von Zustandsvariablen als Folge linearer Zustandstransitionen aufgefasst und in vektorieller Schreibweise notiert wird. Mit diesem Verfahren können allerdings einige gleichzeitig, d. h. zum gleichen Tastzeitpunkt stattfindende Zustandstransitionen nicht analysiert werden, wie sie beispielsweise bei der synchronisierten Arbeitsweise einer Reihenschaltung eines Abtast-Haltegliedes mit diskreten Systemteilen auftreten. Die Analyse derartiger Aufgabenstellungen ist gerade für Abtastregelkreise mit mehrfachen Tastzeiten von Interesse. Dieser Bericht enthält die Erweiterung des Verfahrens von Kalman und Bertram für diese gleichzeitigen Zustandstransitionen, ein Beispiel für die Anwendung des erweiterten Verfahrens sowie die vollständigen, erweiterten Transitionsgleichungen basierend auf Kalmans und Bertrams Notation.

FB 05

Regelkonzepte zur direkten Regelung von Industrierobotern

T. Tschiesche

Dieser Bericht schließt konsequent an den Forschungsbericht 11/88 an, in dem die Problematik der direkten Regelung von Industrierobotern aufgezeigt wird. Es wird ein allgemeines Regelungskonzept abgeleitet und die Implementierung in eine bestehende hierarchische Robotersteuerung dargestellt. Die Synthese beispielhafter Reglerstrukturen findet am Modell einer entkoppelten Achse eines hydraulischen Roboters statt.

FB 06

Messergebnisse zur quasikontinuierlichen Regelung mit zwei Tastzeiten durch Vorhersage der Regelgröße

Erich Hoverstädt

Für Eingrößenregelkreise, bei denen Messwerte nur mit vergleichsweise großen Tastzeiten verfügbar sind, wie zum Beispiel bei der Gewinnung von Messwerten durch zeitintensive Analyseverfahren, wurde in Hovestädt (1990) gezeigt, wie durch Anwendung einfacher Vorhersagemodelle quasikontinuierlich geregelt werden kann. Das Vorhersagemodell hat die Aufgabe, geschätzte Werte der Regelgröße zwischen den Tastzeitpunkten des Meßgliedes zu liefern. Dieser Bericht enthält die Ergebnisse der praktischen Erprobung dieses Konzeptes an einer Druckregelstrecke.

FB 07

ALS-Beobachter und Filter

Helmut Schwarz

Ausgehend von einer knappen Darstellung des Luenbergerbeobachters und des Kalman-Bucy-Filters für lineare Systeme wird gezeigt, dass die Fragestellung auf eine spezielle, aber interessante Klasse nichtlinearer System - den analytischen Systemen mit linearer Steuerung (ALS) - erweiterbar ist.

FB 08

Bahnplanung für Industrieroboter mit B-Splines

T. Tschiesche

In diesem Bericht wird ein neuartiges Konzept der Bahnplanung für Industrieroboter vorgestellt. Der dafür verwendete Algorithmus basiert auf der Interpolationsmethode mit B-Splines. Im Gegensatz zu herkömmlichen Bahnplanungsverfahren, die eine lokale Glättung einzelner Knickpunkte vornehmen. berechnet das hier vorgestellte Verfahren beliebig komplizierte Bahnen als Ganzes, was einer globalen Glättung aller Knickpunkte gleichkommt. Es werden die Ergebnisse der Anwendung des Verfahrens auf unterschiedliche Problemstellungen vorgestellt.

FB 09

Zur Kennlinienkorrektur von hydraulischen Stetigventilen

Klaus Lierschaft

Der vorliegende Bericht beschreibt die Untersuchungsmöglich- keiten für 4/3-Wege-Stetigventile. Dazu erfolgt eine exemplarische Modellbildung zur Verdeutlichung der Wirkzusammenhänge im Ventil. Anschließend werden Möglichkeiten beschrieben, um Stetigventile praktisch zu untersuchen und zu beschreiben. Daraus werden Anforderungen zur Konzeption eines Ventilprüfstandes abgeleitet, mit dessen Hilfe erste praktische Untersuchungen durchgeführt worden sind.

FB 10

An interactive package for cycle determination in digraphs

N. Andrei

The purpose of this paper is to present an interactive package for cycle determination of oriented graphs (digraphs). The method which is implemented here in standard FORTRAN 77, is based on the adjacency matrix and by its multiplication, thus obtaining all the cycles (circuits) of the considered digraph.