DA Johannes Ullrich

Kurzfassung

Diese Diplomarbeit behandelt die Entwicklung eines Algorithmus zur automatischen Fehlerdiagnose und eines fehlertoleranten Reglers für ein elektro-hydraulisches System, bei dem eine Last durch einen hydraulischen Differentialzylinder positioniert wird. Die Ansteuerung erfolgt hierbei über vier unabhängig voneinander steuerbare, kontinuierlich verstellbare Proportionalventile.

Zunächst wird ein mathematisches Modell des Systems hergeleitet und durch geeignete Vereinfachungen approximiert, die für die Entwicklung der Fehlerdiagnose und die Ansteuerung der Ventile notwendig sind. Darauf aufbauend werden aus dem Modell für ausgewählte Fehlerfälle Redundanzbeziehungen bestimmt, mit deren Hilfe Residuen entwickelt werden, die den jeweiligen Fehler rekonstruieren. Zur Auswertung dieser Residuen wird ein Vorgehen entwickelt, durch das das Auftreten eines Fehlers erkannt, und sein zeitlicher Verlauf bestimmt wird.

Das Resultat dieser Fehlererkennung fließt in die Entwicklung eines Trajektorienfolgereglers für die Position der Last ein, indem der erkannte Fehler in den Parametern und Systemgrößen berücksichtigt wird. Dadurch kann eine Kompensation des Fehlers erreicht werden, die das Systemverhalten bei Auftreten eines Fehlers deutlich verbessert. Abschließend wird die Funktionsfähigkeit der fehlertoleranten Regelung für die ausgewählten Fehlerfälle im Prüfstand anhand von Messergebnissen demonstriert.

Betreuer

Prof. Dr.-Ing. habil. J. Rudolph
Dr. C. Join (CRAN, Nancy)
Dipl.-Ing. L. Kiltz