Robuste modellprädiktive Regelung

Die modellprädiktive Regelung erfährt dank steigender Rechenleistung und genauerer mathematischer Maschinenmodelle eine zunehmende Aufmerksamkeit in technischen Anwendungen. Im Zusammenhang mit Werkzeugmaschinen kommen jedoch weiterhin hauptsächlich P- und PI-Regler zum Einsatz. Deshalb stellt dieser Beitrag eine modellprädiktive Regelung für den Lageregelkreis von Vorschubantrieben in Werkzeugmaschinen vor. Ein Hauptaugenmerk liegt dabei auf einer ausreichenden Robustheit hinsichtlich Modellfehlern, wobei ebenfalls die Dynamik des Positioniervorgangs erhöht werden soll. Die Auslegung der Regelung erfolgt hinsichtlich der Robustheit mittels strukturiertem Singulärwert. In experimentellen Validierungen wird gezeigt, dass die modellprädiktive Regelung sowohl die Anforderungen an die Robustheit erfüllt als auch eine erhöhte Dynamik der Vorschubachse ermöglicht.