Nutzen von Zusatzsensorik für die Unterscheidbarkeit von Modellen für elektrische Antriebsstränge bei der Struktur- und Parameteridentifikation

Abstract

Für viele Fragestellungen aus Reglerauslegung, Vorsteuerung und Zustandsüberwachung werden Prozessmodelle mit korrekter und physikalisch interpretierbarer innerer Struktur benötigt (phenomenologische Modelle). Die modellbasierten Ansätze werden in der Industrie vielfach noch nicht angewandt, weil die Modellerstellung ein hohes Maß an Expertenwissen und die langwierige Programmierung von Experimenten erfordert. Eine automatischen Struktur- und Parameteridentifikation ist dadurch bebrenzt, dass anhand des Ein-/Ausgangsverhaltens häufig die Unterscheidbarkeit von Modellen nicht gegeben ist. In dieser Veröffentlichung liegt der Fokus auf industriellen Anlagen mit elektrischem Antriebsstrang und einfacher Kinematik wie Regalbediengeräten, Werkzeugmaschinen und Positionierantrieben. Diese Systeme haben häufig nur einen Positions- und einen Stromsensor. Es wird in Experimenten gezeigt, dass durch Hinzunahme von einfach zu installierenden Zusatzsensoren wie Beschleunigungssensoren oder Drehratensensoren in einigen Fällen eine eindeutige Strukturidentifikation ermöglicht wird, auch wenn nur wenig Vorwissen über den Sensorort vorliegt.