Momentstyring

Momentstyring er en kontrolmetode, der går ud på at regulere det moment (torque), der virker på et roterende legeme, for at opnå ønsket vinkelposition, vinkelhastighed eller stabilisering af bevægelsen. Ifølge rotatorisk dynamik er summen af eksterne momenter lig med inertimomentet gange vinkelacceleration, hvilket danner grundlaget for beregning af det nødvendige moment i styresløjfen. Momentstyring opnås typisk ved at måle tilstanden med sensorer (for eksempel vinkel encoder og vinkelhastigheds gyroskop) og beregne det krævede moment, som sendes videre til aktuatorer som elektriske motorer, hydraulik eller pneumatik.

En typisk momentstyringssløjfe består af tre dele: måling, beregning og påføring af moment. Anvendelser spænder bredt fra attitude control i rumfartøjer og droner til posisitionsstyring i robotarme og stabilisering i køretøjer samt maskinværktøj, hvor præcis rotation er afgørende.

Kontrolstrategier varierer fra klassiske proportional-integral-differential (PID) reguleringer til mere avancerede state-space tilgange og modelbaserede metoder som model predictive control (MPC). Fordelene ved momentstyring omfatter hurtig og præcis justering af rotation samt dæmpning af svingninger. Udfordringerne inkluderer ikke-lineære effekter som friktion og backlash, tidsforskydning, sensortøj og aktuatorbegrænsninger samt behovet for robusthed og fail-safety.

Historisk har udviklingen af digital styring øget brugen af momentstyring i moderne autonome systemer og præcisionsmaskineri. Se også torque control, attitude control, PID og LQR.