Dual-Loop-Regelungsstrategien für die Synchronisation von Pneumatikzylindern

Einführung

Hat Ihr Mehrzylindersystem mit Synchronisationsfehlern zu kämpfen, die zu Verklemmungen, Produktschäden oder Sicherheitsrisiken führen? Wenn sich zwei oder mehr Pneumatikzylinder gemeinsam bewegen müssen - um schwere Lasten zu heben, breite Platten zu führen oder komplexe Bewegungen zu koordinieren - können selbst kleine Positionsunterschiede ernsthafte Probleme verursachen. Herkömmliche Pneumatiksysteme mit offenem Regelkreis können die enge Synchronisation, die in der modernen Fertigung erforderlich ist, einfach nicht aufrechterhalten.

Dual-Loop-Regelungsstrategien verwenden zwei verschachtelte Rückkopplungsschleifen, um mehrere Pneumatikzylinder zu synchronisieren: eine innere Geschwindigkeitsschleife, die die Geschwindigkeit einzelner Zylinder durch proportionale Ventilmodulation regelt, und eine äußere Positionsschleife, die die Zylinderpositionen vergleicht und die Geschwindigkeitssollwerte anpasst, um Synchronisationsfehler zu minimieren. Diese Architektur erreicht in der Regel eine Synchronisationsgenauigkeit von ±0,5 mm bis ±2 mm über Hublängen von bis zu 3 Metern, verglichen mit ±10-50 mm bei einfachen Pneumatiksystemen.

Im letzten Quartal arbeitete ich mit Steven, einem Maschinenbauingenieur in einer Produktionsstätte für Solarpaneele in Phoenix, Arizona, zusammen. Sein Zweizylinder-Portalsystem für die Handhabung von 2-Meter-Glasscheiben wies Synchronisationsfehler von 15 mm auf, die zu Scheibenbruch führten und $8.000 pro Monat kosteten. Nach der Implementierung der Zweikreisregelung auf seinem kolbenstangenlosen Bepto-Zylindersystem verbesserte sich die Synchronisation auf ±1,2 mm, die Bruchrate sank auf nahezu Null und der Durchsatz erhöhte sich aufgrund schnellerer, sicherer Betriebsgeschwindigkeiten um 12%. Lassen Sie mich erklären, wie diese leistungsstarke Regelstrategie funktioniert.

Inhaltsverzeichnis

• Was sind Dual-Loop-Regelungsstrategien und warum werden sie benötigt?
• Wie regelt der innere Geschwindigkeitskreis die Drehzahl der einzelnen Zylinder?
• Wie sorgt die äußere Positionsschleife für die Synchronisation?
• Was sind die Implementierungsanforderungen und Best Practices?

Was sind Dual-Loop-Regelungsstrategien und warum werden sie benötigt?

Das Verständnis der Herausforderung der Synchronisation verdeutlicht, warum eine ausgeklügelte Steuerung unerlässlich ist. ⚙️

Die Zweikreisregelung löst das grundlegende Problem, dass Pneumatikzylinder aufgrund von Reibungsschwankungen, Lastungleichgewichten, Versorgungsdruckunterschieden und Luftkompressibilität¹. Eine Dual-Loop-Architektur trennt die Geschwindigkeitssteuerung (innerer Regelkreis mit 100–500 Hz) von der Positionssynchronisation (äußerer Regelkreis mit 10–50 Hz) und ermöglicht so eine schnelle Reaktion auf Störungen bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer koordinierten Bewegung. Dieser hierarchische Ansatz übertrifft Single-Loop-Systeme in Bezug auf die Synchronisationsgenauigkeit um das 5- bis 10-fache.

Die Herausforderung der Synchronisierung

Warum sich Pneumatikzylinder nicht von selbst synchronisieren

Selbst “identische” Zylinder weisen aufgrund folgender Faktoren ein unterschiedliches Verhalten auf:

• Variation der Reibung: Verschleiß der Dichtung, Unterschiede in der Schmierung (Kraftabweichung ±10–301 TP3T)
• Lastungleichgewicht: Schwerpunktverschiebung, ungleichmäßige Gewichtsverteilung
• Versorgungsdruckunterschiede: Ungleiche Linienlängen, Durchflussbeschränkungen
• Kompressibilität der LuftAuswirkungen von Temperatur und Luftfeuchtigkeit auf die Luftdichte
• FertigungstoleranzenBohrungsdurchmesser, Dichtungsabmessungen (typisch ±0,05 mm)

Diese Faktoren verursachen Geschwindigkeitsunterschiede von 5-20% zwischen den Zylindern, was zu Positionsfehlern führt, die sich über die Hublänge hinweg summieren.

Single-Loop- vs. Dual-Loop-Architektur

Kontrollierte Architektur	Synchronisationsgenauigkeit	Reaktionszeit	Komplexität	Kosten
Offener Regelkreis (ohne Rückkopplung)	±10–50 mm	N/A	Sehr niedrig	Sehr niedrig
Einzelposition-Schleife	±3-8mm	100-300ms	Niedrig	Niedrig
Dual-Loop (Geschwindigkeit + Position)	±0,5-2mm	20-80ms	Mäßig	Mäßig
Triple-Loop (fügt Kraft hinzu)	±0,2–1 mm	10-50ms	Hoch	Hoch

Regelkreis-Hierarchie

Außenkreis (Positionssynchronisation):

• Vergleicht die Positionen aller Zylinder
• Berechnet Synchronisationsfehler
• Passt die Geschwindigkeits-Sollwerte für jeden Zylinder an
• Aktualisierungsrate: 10–50 Hz (alle 20–100 ms)

Innerer Regelkreis (Drehzahlregelung):

• Steuert die Geschwindigkeit einzelner Zylinder
• Moduliert die proportionale Ventilstellung
• Reagiert auf den Geschwindigkeits-Sollwert aus dem äußeren Regelkreis
• Aktualisierungsrate: 100–500 Hz (alle 2–10 ms)

Durch diese Trennung kann jede Schleife für ihre spezifische Aufgabe optimiert werden - die schnelle innere Schleife kümmert sich um die dynamische Reaktion, während die langsamere äußere Schleife die Koordination übernimmt.

Mathematische Grundlage

Der Positionsfehler zwischen den Zylindern beträgt:

$Sync_{Fehler} = \left| Position_{Zylinder1} - Position_{Zylinder2} \rechts|$

Die äußere Schleife generiert Geschwindigkeitskorrekturen:

$Geschwindigkeit_{Korrektur} = K_{p} \mal Sync_{Fehler} + K_{d} \times \left( \frac{dError}{dt} \right)$

Wo $K_{p}$ ist die proportionale Verstärkung und $K_{d}$ ist die Ableitungsverstärkung (typisch PD-Regler).

Bei Bepto haben wir voreingestellte Steuerungsparameter für gängige Synchronisationsanwendungen entwickelt, wodurch die Inbetriebnahmezeit von Tagen auf Stunden reduziert wird und gleichzeitig eine stabile, genaue Leistung gewährleistet ist.

Wie regelt der innere Geschwindigkeitskreis die Drehzahl der einzelnen Zylinder?

Die innere Schleife sorgt für die schnelle, präzise Geschwindigkeitssteuerung, die die Synchronisation ermöglicht.

Der innere Geschwindigkeitskreis verwendet einen Positionssensor (Linearencoder oder magnetostriktiv²) zur Berechnung der Echtzeit-Zylindergeschwindigkeit durch numerische Differentiation³, vergleicht dies mit dem Geschwindigkeits-Sollwert aus dem äußeren Regelkreis und passt ein Proportional- oder Servoventil an, um den Geschwindigkeitsfehler zu minimieren. Bei einer Betriebsfrequenz von 100–500 Hz mit PI- oder PID-Regelalgorithmen erreicht dieser Regelkreis eine Geschwindigkeitsgenauigkeit von ±2–5% und reagiert innerhalb von 10–30 ms auf Störungen, wodurch die für die Synchronisation erforderliche stabile Drehzahlregelung gewährleistet wird.

Geschwindigkeitsmessverfahren

Direkte Geschwindigkeitsberechnung

Die meisten Systeme leiten die Geschwindigkeit aus der Positionsrückmeldung ab:

$Geschwindigkeit = \frac{Position_{current}} - Position_{previous}}{Sample_{Time}}$

Für einen 100-Hz-Regelkreis (10 ms Abtastzeit):

• Positionsänderung von 1 mm = 100 mm/s Geschwindigkeit
• Positionssensorauflösung von 0,01 mm = 1 mm/s Geschwindigkeitsauflösung

Filteranforderungen

Die Berechnung der Rohgeschwindigkeit ist aufgrund folgender Faktoren mit Fehlern behaftet:

• Positionssensor-Quantisierung
• Mechanische Vibration
• Elektrisches Rauschen

Tiefpassfilterung glättet das Signal:

• Filter erster Ordnung: Einfach, typische Zeitkonstante 5–20 ms
• Gleitender Durchschnitt: 3-10-Punkte-Fenster
• Kalman-Filter: Optimal, aber komplex

Die Filterzeitkonstante muss schneller sein als die Reaktion des Regelkreises (in der Regel 1/5 bis 1/10 der Regelkreisbandbreite).

Ventilsteuerungsstrategien

Proportionalventil-Modulation

Der Geschwindigkeitsregler gibt einen Ventilbefehl aus (typischerweise 0–10 V oder 4–20 mA):

$Ventil_{Befehl} = Vorsteuerung + PI_{Korrektur}$

Feedforward⁴ Komponente: Basierend auf der gewünschten Geschwindigkeit und Last (verbessert die Reaktion)
PI-Korrektur: Beseitigt den stationären Fehler

Ventil Typ	Reaktionszeit	Auflösung	Kosten	Beste Anwendung
Proportional-Richtungssteuerung	20-50ms	8–12 Bit	Mittel	Allgemeine Synchronisierung
Servo-Ventil	5-15ms	12-16 Bit	Hoch	Hochpräzisionssysteme
PWM-gesteuert digital	10–30 ms	8-10 Bit effektiv	Niedrig	Kostensensitive Anwendungen

Abstimmung des inneren Regelkreises

Schritt 1: Proportionale Verstärkung ($K_{p}$)

• Beginnen Sie mit niedriger Verstärkung ($K_{p}$ = 0.1)
• Erhöhen Sie die Leistung, bis das System schnell und ohne Schwankungen reagiert.
• Typischer Bereich: 0,5–2,0 für die Geschwindigkeitsregelung

Schritt 2: Integrale Verstärkung ($K_{i}$)

• Integralaktion hinzufügen, um den stationären Fehler zu beseitigen
• Beginnen Sie sehr niedrig ($K_{i}$ = 0.01)
• Typischer Bereich: 0,05–0,3

Schritt 3: Abgeleitete Verstärkung ($K_{d}$) (optional)

• Fügt Dämpfung für Systeme mit Überschwingen hinzu
• Oftmals für die pneumatische Geschwindigkeitsregelung nicht erforderlich
• Nur bei Bedarf verwenden: 0,01–0,1

Leistung in der realen Welt

Ein Verpackungsmaschinenhersteller in Atlanta, Georgia, implementierte innere Geschwindigkeitsschleifen an vier synchronisierten Bepto-kolbenstangenlosen Zylindern. Vor der Abstimmung variierte die Geschwindigkeit zwischen den Zylindern um ±15%. Nach der richtigen Abstimmung der inneren Schleife:

• Geschwindigkeits-Verfolgungsfehler: ±3% vom Sollwert
• Reaktion auf Laststörungen: 25 ms
• Geschwindigkeitswelligkeit: <2% (gleichmäßige Bewegung)
• Synchronisationsgrundlage: Aktiviert ±1,5 mm Genauigkeit der äußeren Schleife ✅

Wie sorgt die äußere Positionsschleife für die Synchronisation?

Die äußere Schleife koordiniert mehrere Zylinder durch Anpassung ihrer Geschwindigkeitssollwerte. ️

Der äußere Positionsregelkreis implementiert eine Master-Slave- oder virtuelle Master-Architektur: Er vergleicht kontinuierlich die Zylinderpositionen, berechnet den Synchronisationsfehler für jeden Slave-Zylinder relativ zum Master (oder zur Durchschnittsposition) und passt die einzelnen Geschwindigkeits-Sollwerte an, um den Fehler zu minimieren. Bei einer Betriebsfrequenz von 10–50 Hz mit PD-Regelung (Proportional-Derivativ) erzeugt dieser Regelkreis Geschwindigkeitskorrekturen von ±10–50%, die die Zylinder innerhalb von 50–200 ms nach Störungen wieder in Ausrichtung bringen und die Synchronisation während des gesamten Hubs aufrechterhalten.

Synchronisationsarchitekturen

Master-Slave-Konfiguration

Ein Zylinder, der als “Master” bezeichnet wird:

• Der Master folgt dem vorgegebenen Geschwindigkeitsprofil.
• Slave-Zylinder passen ihre Geschwindigkeit an die Position des Master-Zylinders an.
• Einfaches, vorhersehbares Verhalten
• Nachteil: Fehler des Hauptzylinders übertragen sich auf die Nebenzylinder.

Geschwindigkeitskorrektur für Slave:

$V_{slave} = V_{commanded} + K_{p} \Zeiten (Pos_{master} - Pos_{slave}) + K_{d} \Zeiten (Vel_{master} - Vel_{slave})$

Virtuelle Master-Konfiguration

Die durchschnittliche Position wird zur Referenz:

• Virtuelle_Position = (Pos_1 + Pos_2 + … + Pos_n) / n
• Alle Zylinder werden an die virtuelle Position angepasst.
• Vorteil: Verteilt Fehler auf alle Zylinder
• Besser für Systeme mit 3+ Zylindern

Geschwindigkeitskorrektur für jeden Zylinder:

$V_{Zylinder_i} = V_{Befehl} K_{p} \mal (Pos_{virtuell} - Pos_{Zylinder_i})$

Synchronisationsfehler-Management

Fehlergrenzen und Sättigung

Die äußere Schleife muss Begrenzungen enthalten:

Korrektur der Höchstgeschwindigkeit: ±30-50% der Sollgeschwindigkeit

• Verhindert das Weglaufen eines Zylinders
• Erhält die Systemstabilität aufrecht
• Stellt sicher, dass alle Zylinder vorwärts fahren

Fehlerschwelle für AlarmTypisch 5–10 mm

• Löst bei Überschreitung einen Fehlerzustand aus
• Weist auf ein mechanisches Problem oder einen Steuerungsausfall hin.
• Verhindert Schäden an Geräten

Kreuzkopplungsstrategien

Fortschrittliche Systeme implementieren eine Querkopplung zwischen den Zylindern:

Strategie	Beschreibung	Verbesserung der Synchronisation	Komplexität
Unabhängige Steuerung	Jeder Zylinder separat gesteuert	Basislinie	Niedrig
Master-Slave	Sklaven folgen ihrem Herrn	3-5× besser	Niedrig
Virtueller Meister	Alle folgen der durchschnittlichen Position	4-6× besser	Mäßig
Vollständige Kreuzkopplung	Jeder Zylinder berücksichtigt alle anderen.	5-8× besser	Hoch

Abstimmung der äußeren Schleife

Proportionale Verstärkung ($K_{p}$):

• Legt fest, wie aggressiv Zylinder Synchronisationsfehler korrigieren.
• Zu niedrig: Langsame Korrektur, großer stationärer Fehler
• Zu hoch: Schwingungen, Kampf zwischen den Zylindern
• Typischer Bereich: 0,5–2,0 (dimensionslos)

Derivat-Gewinn ($K_{d}$):

• Bietet Dämpfung basierend auf Geschwindigkeitsunterschieden
• Verhindert Überschwingen bei der Fehlerkorrektur
• Typischer Bereich: 0,1–0,5

Einstellvorgang:

1. Satz $K_{d}$ = 0, $K_{p}$ = 0.5
2. 5 mm Positionsversatz zwischen den Zylindern einführen
3. Erhöhung $K_{p}$ bis die Korrektur schnell und ohne Oszillation erfolgt
4. hinzufügen $K_{d}$ zur Verringerung des Überschwingens, falls erforderlich

Leistungsmetriken

Gut abgestimmte Dual-Loop-Systeme erreichen:

• Statische Synchronisation: ±0,5–1 mm im Ruhezustand
• Dynamische Synchronisierung: ±1–2 mm während der Bewegung
• Störungsunterdrückung: Synchronisierung innerhalb von 100–200 ms wiederherstellen
• Geschwindigkeitsverfolgung: ±3-5% zwischen den Zylindern

Unsere Bepto-Doppelschleifen-Synchronisationssysteme wurden weltweit in über 150 Installationen eingesetzt und bewältigen Lasten von 50 kg bis 5.000 kg bei Hublängen von bis zu 4 m.

Was sind die Implementierungsanforderungen und Best Practices?

Eine erfolgreiche Synchronisierung von zwei Kreisläufen erfordert die richtige Hardware, Software und Inbetriebnahme. ️

Die Umsetzung erfordert: hochauflösende Positionssensoren an jedem Zylinder (Auflösung 0,01–0,1 mm), Proportional- oder Servoventile für jeden Zylinder (Reaktionszeit 20–50 ms), eine Steuerung, die eine Schleifenausführung von über 100 Hz ermöglicht (Industrie-PC oder leistungsstarke SPS), synchronisierte Sensorauslesung (innerhalb von 1 ms) und eine geeignete mechanische Konstruktion mit ausreichender Steifigkeit (Eigenfrequenz > 20 Hz). Die Software muss beide Regelkreise mit geeigneter Filterung, Anti-Windup-Funktion und Fehlererkennung implementieren. Die Gesamtkosten des Systems betragen $800-2.000 pro Zylinder gegenüber einer einfachen pneumatischen Steuerung.

Hardware-Anforderungen

Positionssensoren

Sensor-Typ	Auflösung	Genauigkeit	Kosten/Zylinder	Am besten für
Magnetischer Linearencoder	0,1 mm	±0,2mm	$150-300	Allgemeine Anwendungen
Magnetostriktiv	0,01 mm	±0,05 mm	$400-800	Hochpräzisionssysteme
Optische Linearscheibe	0,001 mm	±0,01 mm	$600-1,200	Ultrapräzision (selten)
Zugdraht-Encoder	0,1 mm	±0.5mm	$200-400	Lange Hiebe (>2 m)

Kritische AnforderungAlle Sensoren müssen synchron (innerhalb von 1 ms) ausgelesen werden, um falsche Synchronisationsfehler zu vermeiden.

Auswahl des Ventils

Proportionalventile sind Mindestanforderungen:

• Reaktionszeit: <50 ms
• Auflösung: mindestens 8 Bit (vorzugsweise 12 Bit)
• Durchflusskapazität: Zylinderbohrung und gewünschte Geschwindigkeit aufeinander abstimmen
• Elektrische Schnittstelle: 0–10 V oder 4–20 mA Analogeingang

Servo-Ventile für hohe Leistung:

• Reaktionszeit: <20 ms
• Auflösung: 12-16 Bit
• Überragende Linearität und Wiederholbarkeit
• Höhere Kosten: 2-3× Proportionalventile

Auswahl der Controller-Plattform

PLC-basierte Systeme

Vorteile:

• Vertraute Programmierumgebung
• Integriert in die Maschinensteuerung
• Robustes Industriedesign

Anforderungen:

• Hochgeschwindigkeits-Analog-E/A-Module (über 100 Hz)
• Gleitkomma-Rechenleistung
• Ausreichende Abtastzeit (<5 ms für Zweikreisregelung)

Geeignete SPS: Siemens S7-1500, Allen-Bradley ControlLogix, Beckhoff CX-Serie

Industrie-PC / Bewegungssteuerung

Vorteile:

• Höhere Rechenleistung
• Schnellere Schleifenraten (1 kHz+ möglich)
• Fortgeschrittene Algorithmen, die einfacher zu implementieren sind

Nachteile:

• Komplexere Programmierung
• Möglicherweise ist eine separate Sicherheits-SPS erforderlich.

Software-Architektur

Regelkreisstruktur

Hauptregelkreis (500 Hz):
  1. Alle Positionssensoren auslesen (synchronisiert)
  2. Berechnen Sie die Geschwindigkeiten (gefilterte Ableitung).

  Innerer Ring (pro Zylinder):
    3. Vergleich der tatsächlichen Geschwindigkeit mit der Sollgeschwindigkeit
    4. PI-Korrektur berechnen
    5. Befehl für Auslassventil

Synchronisationsschleife (50 Hz, alle 10 Zyklen):
  6. Synchronisationsfehler berechnen
  7. Geschwindigkeitskorrekturen generieren (PD-Regelung)
  8. Aktualisierung der Geschwindigkeitssollwerte für innere Schleifen
  9. Prüfen von Fehlergrenzen und Fehlern

Wesentliche Softwarefunktionen

• Anti-Windup⁵Verhindert die Bildung von Integralausdrücken bei Grenzwerten.
• Stoßfreie Übertragung: Reibungslose Übergänge zwischen den Modi (manuell/automatisch)
• FehlersucheÜberwacht die Gültigkeit der Sensoren und übermäßige Fehler.
• Datenerfassung: Zeichnet Position, Geschwindigkeit und Fehler für Diagnosezwecke auf.
• Tuning-SchnittstelleErmöglicht die Anpassung von Parametern ohne Neukompilierung.

Bewährte Verfahren für die Inbetriebnahme

Schritt 1: Mechanische Überprüfung

• Überprüfen Sie die Steifigkeit der Zylinderbefestigung.
• Lastverteilung überprüfen (innerhalb von 10%)
• Sicherstellen, dass die Bewegung reibungslos und ohne Blockieren erfolgt

Schritt 2: Individuelle Zylinderabstimmung

• Jede innere Geschwindigkeitsschleife unabhängig voneinander einstellen
• Überprüfen Sie die Geschwindigkeitsverfolgung ±5% vor der Synchronisierung.

Schritt 3: Abstimmung der Synchronisationsschleife

• Beginnen Sie mit niedrigen Verstärkungen der äußeren Schleife.
• Allmählich erhöhen und dabei die Stabilität überwachen
• Test mit Lastschwankungen und Störungen

Schritt 4: Leistungsüberprüfung

• Führen Sie mehr als 100 Zyklen durch, um den Synchronisationsfehler zu messen.
• Überprüfen, ob der Fehler innerhalb der Spezifikationen bleibt
• Endgültige Parameter dokumentieren

Häufige Fehler bei der Implementierung

Irrtum	Folge	Lösung
Nicht-synchronisierte Sensormessung	Falsche Synchronisationsfehler	Hardware-gesteuertes simultanes Sampling verwenden
Unzureichende Filterung	Verrauschte Geschwindigkeitssignale	Geeigneten Tiefpassfilter hinzufügen (10-20ms)
Äußere Schleife zu schnell	Kämpfen mit innerer Schleife	Äußere Schleife ≤ 1/5 der inneren Schleifenrate
Keine Geschwindigkeitsvorsteuerung	Langsame Reaktion	Feedforward basierend auf der vorgegebenen Geschwindigkeit hinzufügen
Mechanische Probleme ignorieren	Schlechte Leistung trotz Optimierung	Zuerst Bindung, Ungleichgewicht oder Flexibilität beheben

Erfolgsgeschichte aus der Praxis

Maria, Automatisierungsingenieurin in einer Glasverarbeitungsanlage in Toledo, Ohio, hatte wochenlang damit zu kämpfen, drei Bepto-kolbenstangenlose Zylinder zu synchronisieren, die einen 3 Meter breiten Förderbandtransfer stützen. Trotz umfangreicher Feinabstimmung wies ihr System Synchronisationsfehler von 8 mm auf. Als unser technisches Team ihre Implementierung überprüfte, stellten wir Folgendes fest:

1. Die Sensorwerte waren nicht synchronisiert (50 ms Abweichung).
2. Die äußere Schleife lief mit derselben Geschwindigkeit wie die innere Schleife (Instabilität)
3. Keine Geschwindigkeitsfilterung (übermäßiges Rauschen)

Nach der Implementierung der von uns empfohlenen Architektur mit synchronisierten 100-Hz-Innenschleifen und einer 20-Hz-Außenschleife erreichte ihr System eine Synchronisation von ±1,3 mm - und erfüllte damit ihre ±2-mm-Spezifikation mit einem Spielraum.

Schlussfolgerung

Zweikreis-Steuerungsstrategien verwandeln die Synchronisierung von Pneumatikzylindern von einer unzuverlässigen Herausforderung in einen präzisen, wiederholbaren Prozess. Sie ermöglichen Anwendungen, die eine koordinierte Bewegung mehrerer Zylinder erfordern, und nutzen gleichzeitig die Kosten- und Vereinfachungsvorteile der pneumatischen Betätigung gegenüber teuren elektrischen Servosystemen.

Häufig gestellte Fragen zur Dual-Loop-Synchronisationssteuerung

1. Die Eigenschaft von Luft, dass sich ihr Volumen mit dem Druck verändert, was zu Verzögerungen und Nichtlinearitäten in pneumatischen Systemen führt. ↩

2. Eine robuste Positionsmesstechnik, die die Wechselwirkung zwischen Magnetfeldern und Dehnungsimpulsen nutzt, um Entfernungen zu messen. ↩

3. Der Berechnungsprozess zur Schätzung der Geschwindigkeit durch Berechnung der Positionsänderung über einen bestimmten Zeitabschnitt. ↩

4. Eine proaktive Regelungstechnik, die das System auf der Grundlage des Referenzsignals oder von Störungen anpasst, bevor diese sich auf die Ausgabe auswirken. ↩

5. Ein Mechanismus, der verhindert, dass der Integralanteil eines PID-Reglers bei Sättigung des Stellglieds einen übermäßigen Fehler akkumuliert. ↩