Wie hartnäckigen Slip-Stick-Effekt bei Regelung in den Griff bekommen?
Hallo,
es geht darum ein mechatronisches System zu positionieren. Ein Effekt, der bei einem System sehr auffällig auftritt ist, dass kurz vor Erreichung des Zielwerts der Regler "festhängt" und sich das System ab da nur sehr langsam zum Sollwert bewegt (charakteristisch hat das eine Art Treppenstufenform).
Dies kann ich verbessern, indem ich den Integralanteil des Reglers bei einer kleinen Regelabweichung deutlich erhöhe, was aber leider auch die Schwingneigung wieder erhöht.
Gibt es eine bewährte Regler-Lösung für solche Fälle?
5 Antworten
In der Präzisionstechnik umgeht man den Stick-Slip-Effekt indem man ein Teil in dauernder Drehung versetzt. Dann gibt es keine Haftreibung mehr.
Eine zweite Lösung ist eine Schmierung mit Gas, Luft oder strömender Flüssigkeit, so dass es keine Haftreibung mehr gibt.
Eine andere Lösung ist ein Zittersignal (,,Dither") auf dem Stellsignal zu überlagern, wie Bellefraise vorschlägt.
Fazit: Es ist ein konstruktives Problem, das mit regelungstechnischen Maßnahmen nur teilweise ausgeglichen werden kann.
Hallo
das Problem ist immer die Mechanik bzw deren Güte/Regelgrenze am simpelsten ist man schmiert oder schiesst dosiert Kühlmittel/Stickstoff auf das Bauteil um es auf Mass zu schrumpfen bzw man kann es auch per Heizelement aufheizen.
Als Proof of Conzept nimmt man einfach Kältespray und sucht sich die Stelle wo es optimal wirkt bzw man kann das ja auch meist messen.
Wälzlagerhülsen / Nadellager statt reine Flächen - Gleitlager auf linearen Führungsebenen .
Ansonsten ( wo Lagertechnik nicht wechselbar ist ) mal Oberflächenrauheit und Schmierstoff nebst Antriebs-Zustellungsspiel überdenken .
Wenn die Positionsregelung seitens der Dynmaik passt und Mikro-Überlagerungen toleriert werden können würde ich versuchen, das Problem mit einem "Dither" zu lösen. Diesen entweder in der Endphase der dem Stellsignal überlagern oder dem Stellglied selbst. . . also (ich kenne natürlich das Problem nicht) vlt.duf der Hardware einen Vibrator (Piezo) anbringt.
Da würde ich auch zuerst überlegen, ob das wirklich ein Reglerproblem ist und nicht etwa ein mechanisches Problem insofern, dass der Unterschied zwischen Haft- und Gleitreibungskoeffizient deiner Führung zu groß ist.
Würde eventuell eine zweistufige Regelung helfen? Also ein Regelkreis für das Verfahren mit großer Strecke bis kurz vor die Position und dann mit einem zweiten Regelkreis die Feinpositionierung durchzuführen?
naja es geht um eine wirklich sehr feine Positionierung bis in den mue-Meter-Bereich und dass die Mechanik gröber ist, ist durchaus bekannt. Allerdings fiel das bei bisherigen Exemplaren nicht so sehr ins Gewicht wie bei diesem