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Title: Time and frequency optimal motion control of CNC machine tools
Other Titles: Zeit- und Frequenz-Optimale Bewegungsführung von CNC-Gesteuerten Werkzeugmaschinen
Language: English
Authors: Alkafafi, Loay 
Keywords: CNC-Werkzeugmaschinen;Bewegungsführung;Zeitoptimal;Frequenzoptimal;Zeitskalierung;CNC machine tools;trajectory planning;frequency optimal;time optimal;time scaling
Issue Date: 2013
Examination Date: 27-Mar-2013
Abstract (german): 
Diese Dissertation leistet einen Beitrag zur Erzeugung zeit- und frequenzoptimaler Bewegungsprofile für CNC-Werkzeugmaschinen, die sich entlang einer gegebenen Bahn bewegen. Im vorgeschlagenen Ansatz wird ein zeitoptimales Bewegungsprofil durch Zeitskalierung lokal so geändert, dass Eigenfrequenzen der Maschine im Frequenzinhalt des Bewegungsprofils vermieden werden. Dieser Vorgang beeinflusst nur die Dynamik der Bahntrajektorie. Simulationen und Experimente zeigten, dass das neue Bewegungsprofil fähig ist, die Maschine mit jeder praktisch relevanten Geschwindigkeit und Genauigkeit zu betreiben.
Abstract (english): 
This dissertation introduces a new approach to design time and frequency optimal motion profiles for multi-axis CNC machine tools moving along given contours. The proposed approach modifies time optimal motion profiles and uses the concept of time-scaling to locally reshape the resulting profiles in order to achieve the frequency attenuation. The reshaping process targets the path trajectories and only the dynamics of the path trajectories, i.e. the velocity, acceleration and jerk. Simulation and experimental studies showed that the new motion profiles are capable of driving the machine with any practically relevant speed and accuracy.
DOI: 10.15480/882.1102
Institute: Mechanik und Meerestechnik M-13 
Faculty: Maschinenbau
Document Type: Thesis
Thesis Type: Doctoral Thesis
Advisor: Hoffmann, Norbert  
Thesis grantor: Technische Universität Hamburg
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