Hallo SPS-Forum,
ich möchte euch einen Trajektoriengenerator mit exakter Ruckbegrenzung vorstellen. Auf meiner Webseite habe ich ein Online-tool zur Verfügung gestellt, mit dem man eindimensionale Trajektorien erstellen und die Bahnkurven für Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung als Excel oder CSV - Datei herunterladen kann:
https://www.trajectorygenerator.com/ojet-online/
Das Problem der ruckbegrenzten Trajektoriengenerierung tritt insbesondere in der Automatisierungstechnik und auch im Großmaschinenbau (beispielsweise bei der Bewegung von großen Teleskopen) häufig auf. Oft wird gefordert, dass sich ein Objekt von einer Position A zu einer Position B bewegen soll. Dabei werden üblicherweise Begrenzungen für die Position (End-Stops), die Geschwindigkeit (oft aus Sicherheitsaspekten), die Beschleunigung (Antriebsleistung) und dem Ruck (Anstieg der Beschleunigung, Komfort/Sanftheit) gefordert. Es mag sich zunächst als recht triviales Problem anhören mag, ist mathematisch verzwickt und schwer zu lösen. Meines Wissens nach wird sich in der Industrie mit Pseudo-Ruckbegrenzungen beholfen, die mal gut, manchmal aber auch nur weniger gut funktionieren.
Die Lösung die ich über die Jahre entwickelt habe ist die optimale, exakte Lösung des Problems für beliebige Parameter. Es werden auch beliebige Start- und Zielgeschwindigkeiten und -Beschleunigungen unterstützt. Da die Entwicklung der Software jahrelange Arbeit war, werde ich das eigentliche Programm und den Code nicht zum Download bereitstellen. Auf der Webseite findet ihr auch Features wie eine Frequenzanalyse der erzeugten Trajektorie. Die meisten Bewegungstrajektorien regen nicht alle Frequenzen gleich an, sondern haben oft "Löcher", also Frequenzen, die nicht angeregt werden. Man kann die Trajektorie mit wenigen Klicks nun so anpassen, dass die Eigenfrequenz des bewegten Systems genau in ein solches Anregungsloch fällt. Dadurch kann man Systeme mit hoher Geschwindigkeit bewegen ohne Schwingungen anzuregen! (Die Frequenzanalyse ist nicht Teil des kostenlosen Online-Tools)
Ich hoffe dass die Online-Berechnungsfunktion für ruckbegrenzte Trajektorien und die Downloadfunktion für euch nützlich ist - ich freue mich auch über Feedback aus der industriellen Praxis.
Viel Spaß beim Ausprobieren!