Aufbau eines modellbasierten Zustandsbeobachters für eine Servospindelpresse zur Fehlerdetektion und Diagnose

Development of a model-based condition monitor for a servo screw press for fault detection and diagnosis

Masterthesis, Hiwi-Stelle

Aktuelle Überwachungssysteme für Pressen basieren derzeit meist auf der Grundlage einzelner Kraftsensoren im Stößel oder Pressengestell und werden in der Regel nur zum Schutz vor Überlast mit Hilfe Grenzwerten oder Hüllkurven eingesetzt. Eine umfangreiche Detektion und tiefergehende Diagnose unterschiedlicher Fehler, wie beispielsweise Verscheiß in Lagern, ist somit nicht möglich. Aufgrund der fehlenden Sensorredundanz sind diese Überwachungssysteme weiterhin fehleranfällig bei Ausfällen oder falschen Signalen und können zum ungewollten Stillstand der Presse führen. Servopressen bieten jedoch die Möglichkeit, unterschiedliche Antriebsdaten in der Maschinensteuerung aufzurufen und diese für ein modellbasiertes Überwachungssystem einzusetzen.

Im Rahmen dieser Arbeit soll ein analytisches Modell des Antriebsstranges einer Servospindelpresse für die Grundlage eines Zustandsbeobachter in MATLAB Simulink aufgebaut und mit realen Daten aus der Pressensteuerung validiert werden. Durch eine gezielte Veränderung der Modellparameter soll weiterhin untersucht werden, wie sich unterschiedliche Fehler (Verschleiß von Maschinenelementen) in den Antriebsdaten für eine Fehlerdiagnose charakterisieren lassen.

Servospindelpresse

Auch für Aerospace Engineering zugelassen.

Forschungsmethode

Experimentell, theoretisch