Die vorliegende Dissertation präsentiert den Gedanken einer flexiblen industriellen Fertigungsanlage für den Materialtransport, die Bereitstellung von Werkzeugen sowie die Verarbeitung/Abfüllung etc., in der sich mehrere Fahrzeuge mit hoher Geschwindigkeit, einem hohen Grad der Unabhängigkeit und großer Präzision bewegen können. Derartige flexible Anlagen weisen ein bedeutendes wirtschaftliches Potential für moderne Produktionsstätten auf. Das grundlegende Konzept besteht darin, dass der Sekundärteil eines Linearmotors an dem Fahrweg befestigt ist, während der Primärteil (bewegte Wicklung) sich entlang dem Fahrweg bewegt (Kurz-Primärteil Topologie). Dasselbe Prinzip kann auf umgekehrte Weise funktionieren, wobei der Primärteil (Fahrzeug) in Segmenten angeordnet wird und es dem Sekundärteil gestattet, sich von Segment zu Segment zu bewegen (Langstator Topologie). Die Implementierung des Konzepts involviert technische Fragen, wie etwa: Lagemessungen, die Energie- und Signalübertragung ebenso wie die individuelle Position und Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs, wobei variable Geschwindigkeiten die Möglichkeit von Zusammenstößen erhöhen, sowie die glatte Bewegung zwischen Segmenten oder verschiedene Typen von Sekundärteilen. Zu guter Letzt steigern multiple Fahrzeuge, die sich mit hoher Geschwindigkeit, einem hohen Grad der Wiederholgenauigkeit bei der Positionierung und hohen Beschleunigungswerten bewegen, im Vergleich zum herkömmlichen Transportband die Produktivität ebenso wie die Zuverlässigkeit. So stellt zum Beispiel ein Transport- und Verarbeitungssystem, das auf linearen Antrieben beruht, eine kontinuierliche und in sich geschlossene Struktur mit zahlreichen Regelkreisen dar, was den sicheren Transport von zerbrechlichem Ladegut gestattet. Auch wenn derartige Lösungen oft höhere Investitionskosten erforderlich machen, steigert der Verzicht auf mechanische Kupplungs- und Verschleißteile in diesen Motoren ihre Zuverlässigkeit. Die Langstator-Topologie lässt ein passives Fahrzeug (Sekundärteil) mit geringem Gewicht zu, wodurch sich Bürsten und Kabel für die Übertragung von Energie und Information erübrigen. Für große Entfernungen wird der Primärteil in mehreren, elektrisch unabhängigen Segmenten realisiert. Auf der anderen Seite setzt die Kurzstator-Topologie die auf dem beweglichen Teil (aktives Fahrzeug) montierte Wicklung zur Erzeugung der Wanderwelle ein. Beim Sekundärteil als Führungsbahn (Induktionsschiene oder stationäre Magneten) sollen Energie und Information berührungslos an das aktive Fahrzeug übertragen werden. Im Hinblick auf die Eigenschaften der Anwendung für den Materialtransport können die Kurz- oder die Langstator - Topologie genutzt werden. Der Kurzstator auf einem passiven Fahrweg ist für Anwendungen beim Materialtransport von Vorteil, wenn hohe Präzision, geringe Dynamik, ein sehr langer Fahrweg und geschlossene Bahnen gefordert sind. Dennoch können die Kosten je nach den Anforderungen des Abschnitts durch den Einsatz einer einfachen Induktionsschiene an den langen Transportabschnitten anstelle von Permanentmagneten entlang des Fahrweges beträchtlich gesenkt werden. Daher wird der kombinierte Einsatz eines Permanentmagnet-Linear-Synchronmotors (PMLSM) und eines Induktion-Linearmotors (LIM) für den Betrieb des Kurzstator-Fahrzeuges genutzt, wobei die Justierung oder die Freigabe des Materials im Verlauf des Fahrzyklus vermieden wird. Der passive Fahrweg besteht also aus zwei Abschnitten: einem hohen Schubkraft-Abschnitt mit PMLSM (Verarbeitungsstation) und einem niedrigen Schubkraft-Abschnitt (Transportabschnitt). Zur Einschätzung der Machbarkeit dieses Konzepts für ein flexibles Produktionssystem wurde eine theoretische und experimentelle Studie durchgeführt, bei der eine berührungslose Energieübertragung den Mittelwert der Antriebsenergie liefert und ein Speichersystem mit Ultrakondensatoren die Spitzenleistung abdeckt. Die Anlage setzt einen Zweiquadrantensteller zwischen der Ultrakondensatorbank und dem Zwischenkreis ein, um sicherzustellen, dass der Ultrakondensator die Bremsenergie speichern und die Spitzenleistung bringen kann, die von dem aktiven Fahrzeug gefordert wird. Zur Steuerung des Ultrakondensators wurde eine Kontrollstrategie für die Abgabe der Spitzenleistung, zum Aufladen, zum Schutz vor Überspannung und für die Wiedergewinnung der beim Bremsen des Fahrzeugs erzeugten Energie entwickelt. Zur Steuerung des aktiven Fahrzeugs wurde eine Übergangssteuerung-Strategie für einen geringeren Geschwindigkeitsabfall, eine ausreichende Schubkraft, eine optimale dynamische Leistung und geringeren Stromverbrauch entwickelt, wenn es sich zwischen den Permanentmagneten und den Abschnitten mit Induktionsschienen bewegt, wobei angenommen wird, dass der Linearmaßstab entlang des gesamten Fahrweges installiert ist. Darüber hinaus wurde eine sensorlose Übergangssteuerung in Abschnitten implementiert, in denen keine schnellen Geschwindigkeitsveränderungen erforderlich sind (Transportabschnitt). Deshalb wird eine Bewegungsstrategie notwendig, dies vor allem während des Übergangs vom Betrieb mit Synchronmotor zum Betrieb mit Induktionsmotor (oder umgekehrt), sowie zwischen den mit Sensoren versehenen und den sensorlosen Abschnitten des Fahrweges. Die Geschwindigkeits- und Flussschätzung werden nur beim sensorlosen Induktionsmotor-Betrieb aktiviert. Mit Sicherheit lassen sich die Kosten reduzieren, wenn der Positionssensor nur innerhalb der relativ kurzen Verarbeitungsstationen und ihrer Umgebung installiert wird. Für die vorgeschlagene Anlage wurde ein Versuchsaufbau mit Software und Hardware entwickelt und implementiert, um eine glatte Bewegung zwischen den verschiedenen Sekundärteilen sowie zwischen den mit Sensoren versehenen und sensorlosen Abschnitten des Fahrweges zu vollziehen. Letztendlich bestätigen die resultierenden Daten die Durchführbarkeit des vorgeschlagenen Ansatzes.