Optimale Abstützung eines mobilen Großraummanipulators
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Wolfgang Kemmetmüller
Wolfgang Kemmetmüller ist Associate-Professor am Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik der TU Wien. Die Forschungsgebiete umfassen die physikalisch basierte Modellierung und nichtlineare Regelung von mechatronischen Systemem mit einem Schwerpunkt auf elektrohydraulische und elektromagnetische Aktoren.
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Martin Meiringer
Martin Meiringer ist wissenschaftlicher Mitarbeiter und Doktorand am Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik der TU Wien. Seine Forschungsgebiete umfassen die Modellierung, Regelung sowie optimale Bewegungsplanung robotischer Systeme.
Valentin Platzgummer studierte Elektrotechnik der TU Wien und führte seine Diplomarbeit am Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik der TU Wien durch. Seine Interessen beinhalten die Steuerung und Regelung von mechatronischen Systemen.
Andreas Kugi ist Vorstand des Instituts für Automatisierungs- und Regelungstechnik an der TU Wien und Leiter des Centers for Vision, Automation & Control am AIT. Seine Forschungsinteressen liegen im Bereich der Modellierung, Regelung und Optimierung komplexer dynamischer Systeme, des mechatronischen Systementwurfes sowie in der Robotik und Prozessautomatisierung.
Zusammenfassung
Für den sicheren Betrieb von mobilen Großraummanipulatoren wie beispielsweise Autobetonpumpen ist eine bestmögliche Abstützung essentiell. Zurzeit erfolgt diese Aufgabe manuell und hängt damit stark von der Erfahrung und Qualifikation des Bedienpersonals ab. In dieser Arbeit werden für eine Autobetonpumpe auf Basis eines detaillierten mathematischen Modells mögliche optimale Abstützkonfigurationen untersucht. Darauf aufbauend wird eine Regelungsstrategie für die autonome horizontale und vertikale Ausrichtung der Betonpumpe bei gleichzeitig optimaler Standsicherheit entworfen. Die Funktionsweise des vorgestellten Konzepts wird anhand von Simulationsstudien nachgewiesen.
Abstract
The optimal support is essential for the safe operation of mobile large-scale manipulators like mobile concrete pumps. Currently, this is done manually and thus strongly depends on the experience and qualification of the operator. In this paper, optimal support configurations are analysed for a mobile concrete pump based on a detailed mathematical model. A control strategy is designed to autonomously align the manipulator in horizontal and vertical direction while simultaneously ensuring the stability against overturning. The feasibility of the proposed concept is demonstrated by simulation studies.
Funding source: Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft
Award Identifier / Grant number: 86665
Funding statement: Wir danken für die finanzielle Unterstützung seitens der Firma Schwing sowie der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft FFG, Projektnummer 86665.
Über die Autoren
Wolfgang Kemmetmüller ist Associate-Professor am Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik der TU Wien. Die Forschungsgebiete umfassen die physikalisch basierte Modellierung und nichtlineare Regelung von mechatronischen Systemem mit einem Schwerpunkt auf elektrohydraulische und elektromagnetische Aktoren.
Martin Meiringer ist wissenschaftlicher Mitarbeiter und Doktorand am Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik der TU Wien. Seine Forschungsgebiete umfassen die Modellierung, Regelung sowie optimale Bewegungsplanung robotischer Systeme.
Valentin Platzgummer studierte Elektrotechnik der TU Wien und führte seine Diplomarbeit am Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik der TU Wien durch. Seine Interessen beinhalten die Steuerung und Regelung von mechatronischen Systemen.
Andreas Kugi ist Vorstand des Instituts für Automatisierungs- und Regelungstechnik an der TU Wien und Leiter des Centers for Vision, Automation & Control am AIT. Seine Forschungsinteressen liegen im Bereich der Modellierung, Regelung und Optimierung komplexer dynamischer Systeme, des mechatronischen Systementwurfes sowie in der Robotik und Prozessautomatisierung.
Danksagung
Die Autoren danken Dr. Johannes Henikl für die Unterstützung und die wertvollen technischen Diskussionen.
Literatur
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© 2021 Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston
Artikel in diesem Heft
- Frontmatter
- Editorial
- Ausgewählte Beiträge des GMA-Fachausschuss 1.40, Teil 2
- Methods
- Optimal actuator placement and static load compensation for a class of distributed parameter systems
- An alternative method for windup prevention
- Probabilistic model predictive control for extended prediction horizons
- Constrained stochastic predictive control of linear systems with uncertain communication
- Anwendungen
- Optimale Abstützung eines mobilen Großraummanipulators
- Flachheitsbasierte Trajektorienfolgeregelung von Flachwasserwellen in einer Röhre mit bewegtem Kolben
- Observer design for a single mast stacker crane
Artikel in diesem Heft
- Frontmatter
- Editorial
- Ausgewählte Beiträge des GMA-Fachausschuss 1.40, Teil 2
- Methods
- Optimal actuator placement and static load compensation for a class of distributed parameter systems
- An alternative method for windup prevention
- Probabilistic model predictive control for extended prediction horizons
- Constrained stochastic predictive control of linear systems with uncertain communication
- Anwendungen
- Optimale Abstützung eines mobilen Großraummanipulators
- Flachheitsbasierte Trajektorienfolgeregelung von Flachwasserwellen in einer Röhre mit bewegtem Kolben
- Observer design for a single mast stacker crane
