Grundaufgabe Autotuning

Um präzise und zugleich dynamische Positionieraufgaben in der Automatisierungstechnik zu bewältigen, werden häufig Servoantriebe eingesetzt. Die Eigenschaften der von den Antrieben zu bewegenden Mechaniken beeinflussen dabei maßgeblich eine sinnvolle Parametrierung der Regelkreise, die zur bestmöglichen Bewältigung der Positionieraufgaben in Hinblick auf Genauigkeit und Dynamik bei Einhaltung der Systemstabilität erforderlich ist. Wesentliche mechanische Eigenschaften sind unter anderem die Massenträgheit und Systemresonanzen. Die exakten Eigenschaften der mechanischen Systeme sind dabei zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme meist unbekannt.

Die Grundaufgaben des Autotunings bestehen in den folgenden Punkten

• Messtechnische Ermittlung der wesentlichen Parameter des mechanischen Systems.
• Dies erfolgt durch die Aufnahme eines Frequenzgangs in Betrag und Phase (Bodediagramm).
• Ein interner Algorithmus ermittelt basierend auf dem Frequenzgang die Eigenschaften des mechanischen Systems. (Massenträgheit, Resonanzstellen, etc.)
• Ermittlung sinnvoller Regelparameter unter Berücksichtigung der Systemeigenschaften und der gegebenen Randbedingungen bezüglich Dynamik und Systemstabilität.
• Setzen und Parametrieren von Filtern, zum Beispiel zur Unterdrückung von Resonanzstellen. Durch die Nutzung von Filtern können die Eigenschaften des Regelungssystems bezüglich Dynamik und Stabilität weiter verbessert werden.