Adaptive Reibkraftkompensation zur modellbasierten Positionsregelung von Nanopositionier- und Nanomessmaschinen (Model Based Position Control of Nanopositioning- and Nanomeasuring Machines Using an Adaptive Friction Cancellation Approach)

In der vorliegenden Arbeit wird eine modellbasierte Trajektorienfolgeregelung für Positionieraufgaben mit Nanometerauflösung vorgestellt. Hierzu wird die dominante Störgröße Reibung durch ein physikalisch motiviertes Reibmodell nachgebildet. Dieses Modell wird auf Grundlage von experimentellen Daten offline identifiziert und anschließend in einer Vorsteuerung eingesetzt. Während der Online-Phase werden die linearen Modellparameter mittels einer rekursiven Regression adaptiert, um positionsabhängige Reibkraftschwankungen zu kompensieren. Es kann in dieser Arbeit gezeigt werden, dass verglichen mit einer klassischen Regelstrategie eine modellbasierte Regelung in der Lage ist, die Dynamik des geregelten Systems signifikant zu erhöhen. Darüber hinaus kann die Regelabweichung deutlich gesenkt werden.