Regelung adaptronischer Systeme, Teil II: Elektrorheologische Aktoren (Control of Adaptronic Systems, Part II: Electrorheological Actuators)

Abstract

Der zweite Teil dieses Beitrages beschäftigt sich mit einem elektrorheologischen (ER) Aktor bestehend aus vier in einer Vollbrücke verschalteten ER Ringspaltventilen, in deren Diagonalzweig ein Gleichgangzylinder betrieben wird. Das Regelungsziel besteht darin, unter Ausnutzung des im Millisekundenbereich wirkenden ER Effektes eine möglichst schnelle Trajektorienfolgeregelung für die Kolbenposition zu entwerfen. In dieser Arbeit wird gezeigt, wie die im Vergleich zu konventionellen hydraulischen Aktoren zusätzliche Anzahl von Stelleingängen im Rahmen des Reglerentwurfes sinnvoll genutzt werden kann, um ein möglichst optimales Verhalten des geschlossenen Regelkreises unter den gegebenen Randbedingungen zu erzielen. Das Regelungskonzept basiert im Wesentlichen auf einem nichtlinearen kaskadierten flachheitsbasierten Druck- und Positionsregler in Kombination mit einer stabilisierenden Rückkopplung für den mittleren Versorgungsdruck. Simulationsergebnisse bestätigen recht eindrucksvoll das Potenzial der hier vorgestellten Regelungsstrategie.