Helmut Wernick,
"Entwicklung eines Tools zur aktiven Schwingungsunterdrückung mit Hilfe von mechatronischen Sensor / Aktor-Systemen"
, 9-2008
Original Titel:
Entwicklung eines Tools zur aktiven Schwingungsunterdrückung mit Hilfe von mechatronischen Sensor / Aktor-Systemen
Sprache des Titels:
Deutsch
Original Kurzfassung:
In der vorliegenden Arbeit werden die nötigen Komponenten entwickelt und ein Prototyp aufgebaut. Dieser beinhaltet Komponenten, damit piezoelektrische Keramiken bis zu einer Kapazität von 120 nF gemessen und aktiv angeregt werden können. Zusätzlich werden ICP-Eingänge für Beschleunigungssensoren bereitgestellt, da diese bei Anwendungen der aktiven Schwingungsunterdrückung häufig zum Einsatz kommen. Das Messen der Signale der piezoelektrischen Sensoren erfolgt über spezielle Ladungsverstärker. Der Leistungsverstärker ist so konzipiert, dass piezoelektrische Aktoren in einem Frequenzband von 10 Hz - 4 kHz mit einer Spannung von max. 150 V betrieben werden können.
Die Signalverarbeitung und Steuerung der Einzelkomponenten übernimmt, nach einer einstellbaren Filterung der Sensorsignale, ein Single-Board-Computer mit einem XPC-Target-Real-Time-Kernel von Mathworks. Damit lassen sich komplexe Regelkreise von Matlab-Simulink ausführen. Die folgende Abbildung zeigt den realisierten Prototyp.
Sprache der Kurzfassung:
Deutsch
Englischer Titel:
Development of a tool for active vibration canceling with mechatronical sensors and actuators
Englische Kurzfassung:
In this work the required components and assemblies were developed. In addition a prototype was built. With it, it should be possible to measure and run piezoelectric transducers up to a capacity of 120 nF. Furthermore ICP-sensor-inputs are provided, because especially acceleration sensors are often used in applications of active vibration cancelling. In this solution, the piezoelectric ceramics get measured by special charge amplifiers and driven by power amplifiers, which are able to power piezo actuators within a bandwidth of 10 Hz to 4 kHz with a voltage up to 150 V.
The signals get filtered by software-adjustable analog filters and processed by a single board computer with an XPC-Target-realtime-kernel from Mathworks. In this configuration complex control-loops made in Matlab-Simulink can be run. The following picture shows the prototype.