Abstract

Der vorliegende Beitrag befasst sich mit der Identifikation und Regelung instabiler, unteraktuierten Systeme mit nicht-linearem dynamischen Verhalten. Diese Systeme sind aufgrund ihrer Instabilität und nicht-linearen Reaktionen auf herkömmliche Regelungstechniken eine besondere Herausforderung für präzise Model-lierung und effektive Steuerung. Zur Adressierung dieser Probleme entwickelten wir ein methodisches, modellbasiertes Vorgehen unter Einsatz von Rapid Control Prototyping (RCP), das auf physikalischen Modellen basiert und die Prozesse Model-in-the-Loop (MiL), Software-in-the-Loop (SiL) und Hardware-in-the-Loop (HiL) integriert. Der methodische Rahmen umfasst die Identifikation der Systemdynamik durch messdatenbasierte Ansätze und die Verifikation der Modelle zur Sicherstellung ihrer Genauigkeit. Durch Anwendung dieser Modelle auf das spezifische Beispiel des S-Mobile, einem hochdynamischen Intralogistiksystem mit sphärischem Elektroantrieb, demonstrieren wir die Effektivität des Ansatzes. Die Ergebnisse zeigen eine verbesserte Modellgenauigkeit und eine robuste Steuerung des Systems, was dessen potenzielle Anwendbarkeit in ähnlich komplexen technischen Systemen unterstreicht.