Volume 67, Issue 2

In this paper, a model-based routing approach for flexible manufacturing systems (FMS) with alternative routes for the work pieces is proposed. For each work piece, an individual task has to be accomplished, which consists of several processing steps. Each processing step can be executed on alternative working stations of the FMS. The proposed routing method employs a model of the conveying system to find energy efficient and fast routes for the respective work pieces. The conveying system model is based on a directed graph, where the individual conveyors are modeled as weighted edges. It can be straightforwardly applied to several types of FMS by adjusting the application-dependent parameters. Efficient computation of the fastest route through the conveying system is accomplished by means of dynamic programming, i. e., by integration of Dijkstra’s algorithm in a dynamic programming framework, which is based on the proposed conveying system model. Additional consideration of energy efficiency aspects leads to a Mixed Integer Quadratically Constraint Program (MIQCP), which is solved by substitution of Dijkstra’s algorithm by a branch and bound method. Experimental results for an application scenario, where the energy efficient routing method is applied to route work pieces between the working stations of an FMS, lead to 20 % reduction of energy consumption on average.

Zusammenfassung Im vorliegenden Beitrag wird ein modellbasierter Regelungsansatz für eine 5MW5\hspace{0.1667em}\mathrm{MW}-Windturbine mit einer hydrostatischen Übersetzung und einem permanenterregten Synchrongenerator betrachtet. Die Struktur beinhaltet zwei dezentrale Regler: einen für eine aktive Schwingungsdämpfung des Turms und der Blätter sowie einen weiteren für den Antriebsstrang. Beide Regelungskonzepte wurden unter Nutzung linearer Matrix-Ungleichungen (LMIs) entworfen, sodass Unsicherheiten, welche beispielsweise durch Parametervariabilitäten gegeben sind, adäquat betrachtet werden können. Im Gegensatz zu herkömmlichen Konzepten bildet die hier vorgestellte Regelung den gesamten Betriebsbereich der Windkraftanlage ab und kann so sowohl bei schwachen Windstärken als auch im Starkwindbereich genutzt werden.

Zusammenfassung Zur Leistungssteigerung von Niederspannungsumrichtern können mehrere Leistungsteile sowohl auf Motor- als auch auf Netzseite parallelgeschaltet werden. Das Problem besteht jedoch darin, dass sich selbst bei synchronisierter Pulsung keine symmetrische Stromverteilung einstellt. In diesem Beitrag wird ein Modell zur Beschreibung der auftretenden Kreisströme hergeleitet und eine flexible Mehrgrößenregelstruktur zu deren Eliminierung vorgestellt.

Zusammenfassung Dieser Beitrag beschreibt die modellprädiktive Regelung (MPC) eines Abwärmerückgewinnungssystems für LKW-Dieselmotoren, welches auf dem Organic Rankine Cycle (ORC) basiert. Zahlreiche Publikationen behandelten bisher die Regelung des Hochdruckteils von ORC-Systemen. Allerdings erfordert der optimale Betrieb des betrachteten Systems auch eine genaue Regelung des Niederdruckteils. Der Fokus dieser Arbeit liegt daher auf der Erweiterung einer bereits vorgestellten MPC des Hochdruckteils um die optimale Regelung des Niederdruckteils. Die Referenzgrößen für den optimalen Systembetrieb werden aus den Ergebnissen einer stationären Optimierung abgeleitet. Der Test des präsentierten Regelungskonzepts an einem mit Messungen validierten Simulationsmodell zeigt eine ausgezeichnete Folgeregelung der optimalen Referenzgrößen unter Einhaltung der Systembeschränkungen.

This paper proposes an iterative learning controller (ILC) under the alignment condition for trajectory tracking of a parallel Delta robot, that performs various repetitive tasks for palletization. Motivated by the high cadence of our application that leads to significant coupling effects, where the traditional PD/PID fail to satisfy the requirements performances. A PD-type ILC is combined with a PD controller in order to enhance the performance through iterations during the whole operation interval. The traditional resetting condition is replaced by the practical alignment condition, then the convergence of the tracking error is derived based on the Lyapunov’s theory. We definitely point out that the position and velocity errors decrease as the number of iterations increases. Experiments are carried out to demonstrate the effectiveness of the proposed controller.

Zusammenfassung Regelungstechnik ist eine sehr reizvolle und anwendungsbezogene technische Disziplin. Durch die Regelungstechnik werden viele Fachbereiche wie Elektrotechnik, Antriebstechnik, Technische Mechanik und Konstruktionslehre zu einer funktionierenden Gesamtanlage verbunden. Dies stellt für Studierende oftmals eine Herausforderung dar, weil ein technisches Gesamtverständnis notwendig ist, um die Regelungstechnik zu verstehen. Labormodelle sind dazu sehr hilfreich, um dieses Verständnis aufzubauen. Dieser Beitrag zeigt eine Reihe von Labormodellen mit kostengünstigen Komponenten, um industriepraktische, regelungstechnische Fragestellungen zu bearbeiten.