07 Fakultät Konstruktions-, Produktions- und Fahrzeugtechnik

Permanent URI for this collectionhttps://elib.uni-stuttgart.de/handle/11682/8

Browse

Publication Type: search.filters.UBSTyp.Abschlussarbeit (Diplom)Start date: 2000

Search Results

Now showing 1 - 7 of 7
  • Thumbnail Image
    ItemOpen Access
    Ermittlung des Späneauswurfs aus dem Werkzeug und Dokumentation des Spanflugverhaltens im Spanraum
    (2000) Scheurich, Heiko
    Nach einem kurzen Einblick in den derzeitigen Forschungsstand im Bereich der Partikelabsaugung und Spanentsorgung als Einleitung, bilden die daran anschließend beschriebenen grundlegenden theoretischen Einflußgrößen in diesem Bereich der experimentellen Forschung eine Überleitung zur Problemstellung. Um die Ermittlung des Spanaustritts aus dem Werkzeug und die Dokumentation des Spanflugverhaltens im Spanraum zu erreichen, wurde ein Versuchsaufbau konstruiert und realisiert, dessen Details dann genauer dargelegt und beschrieben werden. Anhand einer genauen Beschreibung des Versuchsablaufes kann eine Versuchsreihe nachvollzogen werden. Die exakten Ergebnisse der Versuche werden im Anschluß an die Erläuterungen der Versuchsdurchführung zum einen durch die Darstellung der prozentualen Spangrößenverteilung und der realen Gewichtsverteilung in den jeweiligen Fächern der Aufnehmer in Diagrammen und zum anderen durch die Dokumentation mittels geeigneter Bildreihen aus Aufnahmen des Zerspanungsprozesses mit einer Hochgeschwindigkeitskamera dargestellt. Durch die Gegenüberstellung aller Ergebnisse der Bearbeitung von Buche, Fichte, Spanplatte und MDF mit den beiden Versuchswerkzeugen erfolgt eine Einordnung der Effizienz der Versuchsreihen. Daran anschließend führt die theoretische Auswertung zu Ansätzen einer rechnerischen Ermittlung der Spanflugbahn im Spanraum. Abschließend wird der noch bestehende Forschungsbedarf in dieser Problemstellung diskutiert.
  • Thumbnail Image
    ItemOpen Access
    Staubausbreitungsuntersuchung in einer Messkabine nach DIN 33891
    (2000) Stahl, Markus
    Die vorliegende Arbeit - Staubausbreitungsuntersuchung in einer Messkabine nach DIN 33891 - ist Teil eines EU-Projekts zur Normung von Staubmessungen bei Emission durch Elektrowerkzeuge. Zielsetzung des Projektes ist es, eine Basis zu schaffen, um Staubmessungen zukünftig im Kanal einer Messkabine nach DIN 33891 durchführen zu können. Dafür muss der Zusammenhang zwischen der erfassten Staubmasse im Messkanal und der in der Kabine ausgebrachten Staubmasse bekannt sein. In den durchgeführten Versuchen werden vier verschiedene Aerosole aus vorgegebenen Stäuben in der Kabine ausgebracht. Dies geschieht jeweils in drei unterschiedlichen Höhen. Darüber hinaus werden die Messungen mit zwei verschiedenen Absauggeschwindigkeiten durchgeführt. Im Hinblick auf die Entwicklung eines optimierten Staubmessverfahrens werden die Ergebnisse abschließend dargestellt und diskutiert.
  • Thumbnail Image
    ItemOpen Access
    Observability analysis and observer design for controlled population dynamics
    (2005) Waldherr, Steffen
    The diploma thesis studies the design of nonlinear observers with exactly linear error dynamics via transformation or immersion into an appropriate observer canonical form. A model for the dynamics of two interacting species, which was derived as a generalisation of the predator-prey model by Lotka and Volterra, is used as benchmark system for this design. In particular, an additional control input is modelled in three ways. As observability of the system is a necessary condition for observer design, the methods for an observability analysis are presented and applied to the model. After that, the theoretical basics of the observer design methods are described and used for the design of an observer with exactly linear error dynamics, with regard to the results from the observability analysis. The observers are designed as Luenberger observers with output injection for the uncontrolled system and with input/output injection for the controlled systems. Some new studies concern the invariance properties of the nonlinear observers on a state region which is relevant for the system. For this purpose, the notation of invariant observers is introduced, which guarantee a global observation of the system on the relevant region. Based on the considered observer canonical form, this notation helps to develop some general methods how to design such observers.
  • Thumbnail Image
    ItemOpen Access
    Vergleich zweier gehobener modellbasierter Regelungsmethoden anhand des Klatt-Engell-Reaktormodells
    (2005) Utz, Tilman
    Angeregt durch aktuelle Diskussionen im Fachzentrum für Automatisierungstechnik der BASF Aktiengesellschaft, Ludwigshafen werden zwei gehobene und modellbasierte Reglerentwurfsmethoden im industriellen Kontext anhand eines Arbeitspunktwechsels eines Benchmarkprozesses vergleichend bewertet. Als Benchmarkprozess dient das Klatt-Engell-Reaktormodell, das einen kontinuierlich betriebenen Rührkesselreaktor mit Mantelkühlung beschreibt, in dem eine Reaktion nach dem van de Vusse-Schema abläuft. Die betrachteten Reglerentwurfsmethoden sind zum einen die nichtlineare modellprädiktive Regelung (NMPC), zum anderen die flachheitsbasierte Zwei-Freiheitsgrade-Regelung (2FHG). NMPC beruht auf der fortlaufenden Lösung eines Optimal-Control-Problems mit Beschränkungen und der Implementierung des jeweils ersten Lösungsschrittes. Die Grundidee der 2FHG-Regelung besteht darin, das Führungsverhalten des Reglers über eine flachheitsbasiert berechnete Vorsteuerung zu entwerfen und das Störverhalten unabhängig davon durch eine Regelung einzustellen; in dieser Arbeit wird dafür eine dezentrale PI-Reglerstruktur benützt. Die Realisierung von NMPC und 2FHG verwendet ein erweitertes Kalman-Filter zur Zustands- und Störgrößenschätzung. Anhand von Simulationsergebnissen werden die beiden Regler bezüglich der Regelgüte und verschiedener Robustheitskriterien untersucht und verglichen. Es wird gezeigt, dass mit dem NMPC Regelergebnisse mit kürzeren Transitionszeiten möglich sind als mit dem 2FHG-Regler, dass aber z.B. eine Beschleunigung des Arbeitspunktwechsels des NMPC mit einer Verschlechterung von Robustheitseigenschaften einhergeht. Dagegen bleiben diese Eigenschaften beim 2FHG-Regler erhalten. Darüber hinaus werden anwendungstechnische Aspekte der beiden Regler verglichen. Hier zeigt sich, dass der NMPC mit einem bereits vorhandenen Modell leichter zu entwerfen ist, sich aber die Einbindung in ein Prozessleitsystem (PLS) schwieriger gestaltet.
  • Thumbnail Image
    ItemOpen Access
    Bestimmung des Reflexionsverhaltens eines Spänestrals an einer festen Wand
    (2000) Koch, Stefan
    Um die Entwicklung und Konstruktion von Absaughauben für Holzbearbeitungsmaschinen wirtschaftlicher und effektiver zu gestalten, soll der Konstrukteur über ein Programm verfügen, das ihm das Verhalten der Späne in der Absaughaube simuliert. Die Beurteilung der Absaughaube im Hinblick auf den Erfassungsgrad kann somit bereits in der Konstruktionsphase erfolgen. Für die Konzeption dieses Berechnungsprogramms wird das bislang nicht untersuchte Reflexionsverhalten eines Spänestrahls an einer festen Wand bestimmt. Dabei wurde anhand von Hochgeschwindigkeitsaufnahmen das Reflexionsverhalten der Späne sichtbar gemacht. Neben der Partikelgrößenverteilung wurde die Art der Reflexion bestimmt. Zusätzlich wurde der Geschwindigkeitsverlust der Späne durch den Aufprall an der Wand ermittelt.
  • Thumbnail Image
    ItemOpen Access
    On optimal control over networks with lossy links
    (2009) Kögel, Markus
    The topic of this diploma thesis is optimal control of linear, discretetime, time invariant systems over communication networks. It is assumed that the plant and controller are connected with a lossy network. So, there is no reliable, deterministic communication possible and the seperation principle does not hold. However, under certain conditions the controller minimizing the quadratic cost criterion can be obtained. It is shown that this controller is linear and uses the optimal estimates of the Kalman filter. In addition, for the general case a linear, suboptimal controller is derived. Furthermore, stability criterions, robustness issues and packet retransmission are analyzed. Some examples are used to illustrate the results.
  • Thumbnail Image
    ItemOpen Access
    Robust self-triggered model predictive control for discrete-time linear systems based on homothetic tubes
    (2014) Aydiner, Emre
    In this diploma thesis a robust self-triggered model predictive control (MPC) scheme for discrete-time linear time-invariant systems subject to input and state constraints and additive disturbances is presented. The goal of the proposed control scheme is to reduce the communication between the control computer and the sensors and actuators, respectively, while still providing robust stability. This is achieved by combining the ideas of self-triggered control, where the time between two samplings is maximized, and (Homothetic) Tube MPC, which is a robust optimization based control method. Tube MPC uses the so called tubes around the nominal state and input trajectories, based on the bounds of the disturbances, to ensure the satisfaction of the constraints. Homothetic Tube MPC is an enhancement with additional degrees of freedom. It is shown that a closed and bounded set including the origin in its interior is stabilized.