Ein Beitrag zur Regelung von strukturelastischen Mehrkörpersystemen

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Modellbildung und Regelung von elastischen Mehrkörpersystemen. ein dreiachsiger Knickarmroboter mit elastischen Getrieben und strukturelastischem Ober- und Unterarm bildet den Versuchsaufbau, wobei Winkelgeschwindigkeits- und Beschleunigungssensoren verwendet werden. Insbesondere wird die passive und aktive Schwingungsdämpfung am beschriebenen Leichtbauroboter mit modellbasierten Regelungskonzepten behandelt. Die Basis bildet dabei der Zwei-Freiheitsgrad-Regler, der aus einer Vorsteuerung und einer Rückführung besteht. Die Grundlage des Vorsteueranteils bildet das etablierte Flachheitskonzept. Klassische wie auch dem aktuellen Stand der Forschung entsprechende nichtlineare Regelungskonzepte wie zum Beispiel die Backstepping Methode oder die passivtätsbasierten Methoden in der Hamilton-Darstellung werden für die Rückführung erarbeitet. Es wird anhand einer schnellen Trajektorie die Schwingungsunterdrückung verifiziert und das Verhalten bei einer externen Störung validiert.