Nichtinvasive Identifikation von Regelstreckenparametern für elektromechanische Achsen

Informationen über den Prozess sind ein Schlüssel für die ressourceneffiziente Fertigung mit Werkzeug- und Produktionsmaschinen. Die zunehmende Integration und Leistungsfähigkeit von Steuerungstechnik und elektromechanischen Achsen bietet dazu die Möglichkeit, zusätzliche Signale zu messen. Um aus diesen prozessrelevante Parameter zu extrahieren, müssen Identifikationsansätze zu Rate gezogen werden. Aus der Vielzahl möglicher Methoden zur experimentellen Modellbildung sind für die zyklisch wiederkehrende, prozessbegleitende Identifikation im Gegensatz zur Maschineninbetriebnahme diejenigen interessant, die ohne Testsignale und damit ohne Einfluss auf den Prozess auskommen. Die Untersuchung derartiger nichtinvasiver Verfahren bildet den Kern der vorliegenden Arbeit. Das Ziel besteht darin, allgemeingültige Aussagen für diese Klasse der experimentellen Modellbildung zu erarbeiten. Dazu werden Erweiterungen eines Parameterschätzverfahrens erarbeitet, die nötig sind, um adäquate Identifikationsergebnisse auch ohne deterministische Prozessanregung erzielen zu können. Diese Erweiterungen werden in Form von Modulen aufbereitet und anhand einer breiten Basis von Beispielbewegungen experimentell untersucht. Schließlich wird die praktische Anwendbarkeit derartiger Ansätze anhand einer beispielhaften Zerspanoperation mit einer Werkzeugmaschine nachgewiesen.