Positions- und Kraftregelung eines linear direkt angetriebenen Hexapoden

Zur Steigerung der hochdynamischen Bahngenauigkeit des Hexapoden „PaLiDA“ wurde eine geschwindigkeitsabhängige Modellierung der Polrastkräfte der Linearantriebe entwickelt. Es wurde eine Zustandsregelung mit einer Vorsteuerung der Soll-Geschwindigkeit und der Nutzung eines PI-Anteils implementiert. Als modellgestützte Positionsregelung wurde aufbauend auf der Modellierung der Dynamik nach [Gro03] eine Beschreibung der konfigurationsabhängigen Massenmatrix sowie Gravitationskräfte aufgestellt. Erst hierdurch konnten die Zustandsregelung und -beobachtung auf der Parallelkinematik implementiert werden. Die geringsten Abweichungen ließen sich durch eine Feedforward-Linearisierung erzielen. Diese Positionsregelung wurde zu einer hybriden impliziten Positions-/Kraftregelung weiterentwickelt. Schließlich wurde am Versuchsstand eine Spindel in die Endeffektorplattform integriert und zur positionsgeregelten Fräsbearbeitung von Kunststoff und Aluminium eingesetzt.