Zeitoptimale Regelung des Mastaufbaus einer Autobetonpumpe unter statischen, kinodynamischen und geometrischen Nebenbedingungen

Krämer, Maximilian; Rösmann, Christoph ORCID; John, Freia Irina ORCID; Bertram, Torsten GND

Der Mastaufbau von mobilen Autobetonpumpen wird aktuell durch einen Maschinisten manuell ausgeführt. Strenge Sicherheitsvorkehrungen und immer komplexer werdende Maschinen führen hierbei zu einem Anstieg der Ausfaltzeit. Im vorliegenden Beitrag wird daher zur Reduzierung der Ausfaltzeit eine modellprädiktive Regelung für den automatisierten zeitoptimalen Mastaufbau einer mobilen Autobetonpumpe realisiert. Der Ausfaltvorgang unterliegt einer Reihe von sicherheitsspezifischen und technischen Nebenbedingungen, die im modellprädiktiven Regler berücksichtigt werden müssen. Zu den sicherheitsspezifischen Nebenbedingungen zählen Standsicherheit, Kollisionsvermeidung und Beschränkung der Segmentgeschwindigkeiten. Auf technischer Seite finden die maximalen Volumenströme des hydraulischen Systems Beachtung. Durch die Analyse der Ausfaltvorgänge in der Simulation werden beachtliche, zunächst theoretische Einsparpotentiale des automatisieten Mastaufbaus aufgezeigt.

Currently unfolding the boom of a truck mounted concrete pump is done manually by people from the construction crew. Strict safety constraints and the rising machine complexity lead to increasing durations for the whole unfold process. Consequently this paper realises a model predictive controller for automated, time-optimal unfolding in order to lower this duration. The unfold process is subject to safety related and technical constraints which need to be included within the model predictive controller. On one hand, safety related constraints like tip over stability, collision avoidance and speed limitations are taken into account. On the other hand, technical constraints like oil volume flow of the hydraulic system are considered. The analysis of time-optimal unfolding processes in simulation demonstrates the capabilities of the proposed approach and inidicates significant potential savings in terms of the required unfolding duration.

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Krämer, M., Rösmann, C., John, F.I., Bertram, T., 2017. Zeitoptimale Regelung des Mastaufbaus einer Autobetonpumpe unter statischen, kinodynamischen und geometrischen Nebenbedingungen. Dritte IFToMM D-A-CH Konferenz 2017. https://doi.org/10.17185/duepublico/43387
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