Planung energieeffizienter Mehrachstrajektorien unter Ausnutzung elektrischer Antriebskopplung

Zusammenfassung

Die Energieversorgung elektrischer Servoantriebe industrieller Mehrachsanwendungen wird meist über Zwischenkreisverbünde realisiert. Durch kontinuierlichen Lastausgleich steht rekuperierte Bremsenergie Verbrauchern innerhalb des Verbunds zur Verfügung. Bei dynamischen Bewegungszyklen, z. B. von Manipulatoren und Positionierantrieben, kann der Energieaustausch zwischen Antrieben zu Reduzierung von Energieverbrauch und Spitzenlasten führen. Die vorliegende Arbeit beschreibt die Modellbildung für den Energiefluss im elektrisch gekoppelten Mehrachssystem unter Berücksichtigung von Energieverlusten und -speicherkapazitäten sowie Verfahren zur Planung energieoptimaler Trajektorien für Mehrachspositionierbewegungen unter expliziter Ausnutzung des Zwischenkreisverbunds. Anhand praktischer Umsetzung wird ein hohes zusätzliches Potential zur Energieeinsparung und Spitzenlastreduktion durch optimale Bewegungsplanung nachgewiesen.

Schlagworte

Publikation durchsuchen

Bibliographische Angaben

Copyrightjahr: 2020
ISBN-Online: 978-3-95900-460-2
Verlag: TEWISS, Garbsen
Reihe: Berichte aus dem imes
Band: 02/2020
Sprache: Deutsch
Seiten: 154
Produkttyp: Monographie

Inhaltsverzeichnis

KapitelSeiten

1. Vorwort Kein Zugriff
2. Kurzfassung Kein Zugriff
3. Abstract Kein Zugriff
4. Inhaltsverzeichnis Kein Zugriff
5. Nomenklatur Kein Zugriff
1. 1.1 Einsparpotentiale und Analyse in der industriellen Produktion Kein Zugriff
2. 1.2 Stand des Wissens zu energieeffizienter, industrieller Automation Kein Zugriff
3. 1.3 Zielsetzung und Gliederung der Arbeit Kein Zugriff
4. 1.1 Einsparpotentiale und Analyse in der industriellen Produktion Kein Zugriff
5. 1. 1.2.1 Maßnahmen zur Energieeffizienzsteigerung elektrischer Antriebe Kein Zugriff
  2. 1.2.2 Energieoptimale Steuerung und Regelung von Mehrachssystemen Kein Zugriff
  3. 1.2.3 Variable Bahnplanungsansätze zur Trajektorienoptimierung Kein Zugriff
  4. 1.2.4 Kostenfunktionen zur Minimierung des Energiebedarfs Kein Zugriff
  5. 1.2.5 Elektrische Kopplung über Gleichspannungsverbünde Kein Zugriff
  6. 1.2.6 Energiespeichertechnologien Kein Zugriff
6. 1.3 Zielsetzung und Gliederung der Arbeit Kein Zugriff
1. 2.1 Grundlagen der Energiewandlung Kein Zugriff
2. 2.2 Funktionsweise und Energieverluste des elektrischen Servoantriebs Kein Zugriff
3. 2.3 Bewegungsführung und Bahnplanung Kein Zugriff
1. 1. 3.1.1 Energiebilanz der Mehrachspositionieraufgabe Kein Zugriff
  2. 3.1.2 Zielkonflikt zwischen Modellbildungsaufwand und -güte Kein Zugriff
  3. 3.1.3 Modulare Modellstruktur Kein Zugriff
2. 3.2 Prüfstand zur Methodenentwicklung und -validierung Kein Zugriff
3. 1. 3.3.1 Modelle der Kinematik und Dynamik Kein Zugriff
  2. 3.3.2 Identifikation der Modellparameter Kein Zugriff
4. 1. 3.4.1 Antriebsverluste aus Nennwirkungsgraden Kein Zugriff
  2. 3.4.2 Physikalische Modellierung der Antriebsverluste Kein Zugriff
  3. 3.4.3 Verlustmodelle aus Datenblattparametern Kein Zugriff
  4. 3.4.4 Ermittlung der Verluste aus Wirkungsgradkennfeldern Kein Zugriff
  5. 3.4.5 Experimentelle Identifikation von Verlustmodellparametern Kein Zugriff
  6. 3.4.6 Vergleich der Antriebsverlustmodelle und Fazit Kein Zugriff
5. 1. 3.5.1 Vereinfachter Modellierungsansatz Kein Zugriff
  2. 3.5.2 Erweiterter Modellierungsansatz Kein Zugriff
  3. 3.5.3 Vergleich der Modellierungsansätze Kein Zugriff
1. 4.1 Allgemeine Formulierung des Optimierungsproblems Kein Zugriff
2. 1. 4.2.1 Grundlagen der B-Spline-Kurve Kein Zugriff
  2. 4.2.2 Aufstellung des Optimierungsproblems Kein Zugriff
3. 1. 4.3.1 Optimierung einzelner Mehrachspositionieraufgaben Kein Zugriff
  2. 4.3.2 Optimierung repetitiver Mehrachspositionieraufgaben Kein Zugriff
  3. 4.3.3 Prozessbegleitende Optimierung mit Energiebeobachter Kein Zugriff
1. 5.1 Optimierung mit B-Splines Kein Zugriff
2. 1. 5.2.1 Optimierung einzelner Mehrachspositionieraufgaben Kein Zugriff
  2. 5.2.2 Optimierung repetitiver Mehrachspositionieraufgaben Kein Zugriff
3. 5.3 Diskussion und Fazit zu Ergebnissen der Mehrachstrajektorienoptimierung Kein Zugriff
4. 5.4 Einsatz zusätzlicher Energiespeicher im Mehrachsantriebssystem Kein Zugriff
1. 6.1 Zusammenfassung Kein Zugriff
2. 6.2 Ausblick Kein Zugriff
Literaturverzeichnis Kein Zugriff Seiten 129 - 154