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Die vorliegende Dissertation entstand während meiner Tätigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter im Fach Automatisierungstechnik an der Universität - Gesamthochschule - Paderborn. Dem Leiter des Fachgebietes, Herrn Prof. Dr. -Ing. J. Lückel, möchte ich für seine Förde rung und sein Interesse an dieser Arbeit herzlich danken. Herrn Prof. Dr. rer. nato P. C. Müller, Leiter des Fachs Sicherheitstechnische Regelungs und Meßtechnik an der Bergischen Universität - Gesamthochschule - Wuppertal gilt mein besonderer Dank für die Übernahme des Koreferats. Nicht zuletzt möchte ich allen Mitarbeitern des Fachgebietes und besonders meinem Kollegen Dr. -Ing. W. Moritz und ehemaligen Kollegen Dr. -Ing. R. Kasper, jetzt bei der Bosch GmbH in Stuttgart, danken, die mich bei meiner Arbeit unterstützt und wertvolle Anregungen und Diskussionsbeiträge geliefert haben. Paderborn, im Dezember 1987 Hermann Henrichfreise VI Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1. 1 Motivation zur Regelung elastischer Industrieroboter . . . . . . . . . . . . . . . 1. 2 Entwicklungsstand und eigene Zielsetzung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 Versuchsaufbau und Regelungskonzept 2. 1 Laborversuchsstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2. 2 Regelungsaufgabe und Vorgehensweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3 Modellierung und Kompensation nichtlinearer Antriebseigenschaften 3. 1 Modellbildung am Beispiel des Hochachsantriebes . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 3. 2 Beobachtung und Kompensation nichtl inearer Eigenschaften 22 4 Modellbildung für das dreiachsige Gesamtsystem 4. 1 Physikalisches Ersatzmodell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 4. 2 Kinematik und Modularisierung des Gesamtsystems . . . . . . . . . . . . . . . 39 4. 2. 1 Kinematische Grundlagen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 4. 2. 2 Relativkinematik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 4. 2. 3 Kinematik der Teilsysteme Antriebe und Arme . . . . . . . . . . . . . 44 4. 2. 4 Modulbildung und Moduldaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 4. 3 Bewegungsgleichungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 4. 3. 1 Linearisierung um eine stationäre Ruhelage . . . . . . . . . . . . . . . . 63 4. 4 Identifizierung der physikalischen Modellparameter . . . . . . . . . . . . . . .
