Planung energieeffizienter Mehrachstrajektorien unter Ausnutzung elektrischer Antriebskopplung

Autor*in: Christian Hansen

ISBN: 978-3-95900-457-2

Dissertation, Leibniz Universität Hannover, 2020

Herausgeber*in der Reihe: Tobias Ortmaier

Band-Nr.: IMES 02/2020

Umfang: 170 Seiten, 49 Abbildungen

Schlagworte: Trajektorienoptimierung, Energieeffizienz, Mehrachssystem, Robotik, Bahnplanung, Energieverluste, Zwischenkreiskopplung

Kurzfassung: 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.