Volume 49, Issue 6 - 6

Moderne Steuer- und Regelungsverfahren werden im Kraftfahrzeug auch im Komfort-bereich eine zunehmende Bedeutung erlangen. Der Bereich der Aggregatelagerung von Kraftfahrzeugen könnte in den nächsten Jahren als weitere Anwendung hinzukommen, da hier die konventionelle Lagerungstechnik immer mehr an ihre Grenzen stößt. Der vorliegende Beitrag gibt hierzu einen Überblick über die aktive Kompensation von Aggregateschwingungen. Nach einer kurzen Darstellung der Anforderungen und Aufgaben einer modernen Aggregatelagerung wird zunächst ein Blick auf die Geschichte der aktiven Schall- und Schwingungskompensation geworfen. Anschließend werden Steuer- und Regelungskonzepte vorgestellt und diskutiert, die in der Literatur erfolgreich bei Aufgaben der aktiven Schall- und Schwingungskompensation eingesetzt wurden. Der Beitrag schließt mit der detaillierten Darstellung des Aufbaus und der Wirkungsweise eines aktiven Tilgersystems zur Kompensation von periodischen Aggregateschwingungen.

Für die Kooperation von Mensch und Roboter – z. B. im normalen Haushalt – sind menschenähnliche Dienstleistungsroboter von Interesse. Für ihre Steuerung sind Autonomie und Selbstadaption durch Lernen notwendig. Die Arbeit behandelt ausgehend von einer dafür geeigneten Architektur Lernvorgänge auf den oberen, für selbständiges Handeln zuständigen Ebenen. Grundsätzliches und Lernen auf den unteren, motorischen Ebenen wurden in einer vorausgegangenen Arbeit erörtert.

Serielle und parallele Roboter verhalten sich ebenso dual zueinander wie Geschwindigkeiten und Drehmomente. Dies wird besonders deutlich, wenn man serielle Roboter als Geschwindigkeits- und parallele Roboter als Krafterzeuger betrachtet. Die hieraus resultierende Notation der Kinematik- und Statikgleichungen lässt sich nahtlos auf redundante Systeme übertragen. Es wird gezeigt, dass sich die kinematische Redundanz bei seriellen Robotern dual zur Antriebsredundanz bei Parallelrobotern verhält, und dass bekannte Methoden, Algorithmen und Ergebnisse unter Berücksichtigung der dualen Zusammenhänge übertragbar sind.

In der kontinuierlichen Regelungstechnik bauen fast alle bekannten Entwurfsverfahren für Regler auf einem mathematischen Modell des zu regelnden Systems auf. Wenn ein Modell vorhanden ist, dann kann der Regler unter Berücksichtigung der an das System gestellten Anforderungen analytisch berechnet werden. Aufgrund struktureller Ähnlichkeiten zwischen kontinuierlichen Regel- und ereignisdiskreten Steuerkreisen liegt es nahe, die regelungstechnische, modellbasierte Vorgehensweise auf diese Systemklassen zu übertragen. Dieser Beitrag beschreibt ein methodisches Konzept des modellbasierten Steuerungsentwurfs für diskrete sowie gemischt diskret-kontinuierliche Systeme.