Optimalsteuerungsentwurf für ein elastisch gekoppeltes Flächenportal mit Vergleich zu Standardverfahren

Dieser Beitrag befasst sich mit der zeitoptimalen Trajektorienplanung von Portalsystemen. Die betrachtete Konfiguration besteht aus zwei parallelen H-Portalen, welche sich durch eine elastische Kopplung im Grundgestell gegenseitig beeinflussen. Es wird ein Optimalsteuerungsproblem zur Planung einer Ruhelagenuberfuhrung formuliert, welches die nichtlinearen Systemzusammenhange zeitdiskret approximiert. Zudem wird eine Bahnbeschrankung implementiert, die ein Hindernis im Arbeitsraum berucksichtigt. Das so erhaltene endlichdimensionale Optimierungsproblem wird im Anschluss mit Hilfe von CasADi, IPOPT und MUMPS gelost. Die vorgeschlagenen Ansatze werden in Simulationsstudien und Experimenten validiert und mit verschiedenen in der Industrie etablierten Methoden verglichen.