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Rechnergestützte Schwingungstilgung

Macherey, Matthias (2004):
Rechnergestützte Schwingungstilgung.
Technische Universität Darmstadt, [Seminar paper (Midterm)]

Abstract

Zusammenfassung:

Die Studienarbeit befasst sich mit der Schwingungstilgung. Anhand eines aus einem Feder-Masse-System bestehenden Schwingungstisches, der bislang in einem Vorlesungsversuch eingesetzt wurde, soll die passive sowie die aktive Schwingungstilgung mit und ohne Rechnerunterstützung analysiert, bewertet und optimiert werden. Der angeregte Schwingungstisch führt sinusförmige Longitudinalschwingungen aus, die bei der passiven Tilgung durch zusätzliche Masse und Nachgiebigkeit im Resonanzpunkt ausgeglichen werden.

Bei der aktiven Schwingungstilgung wird eine, der Schwingung überlagerte, phasenverschobene Kraft mittels eines geregelten Aktors in das System eingeleitet. Die rechnergestützte aktive Tilgung nutzt dieses System zur Realisierung einer digitalen Regelstrecke.

Die Planung o.g. Tilgungsarten setzt die genaue Kenntnis des schwingenden Gesamtsystems voraus. Eine dadurch unabdingbare Modellbildung erfolgt durch Herleiten von elektromechanischen Netzwerken und deren experimentell sowie theoretisch bestimmten Parameter. Anschließende Simulationen mit Hilfe der Programme SPICE und MATLAB / SIMULINK erfolgen im Zeit- und Frequenzbereich und dienen zum Vergleich mit dem realen Aufbau.

Nachdem das System auf diese Weise analysiert und beschrieben ist, dienen die gewonnenen Erkenntnisse als Basis für den Aufbau der digitalen Regelstrecke. Eine spätere Verwendung der Ergebnisse vorliegender Studienarbeit im Rahmen eines Versuches innerhalb des Grundpraktikums sieht den Einsatz von speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) sowie der zugehörigen Programmierumgebung SIMATIC der Fa. Siemens vor. Da für eine vollständige Regelstrecke geeignete Weg- bzw. Beschleunigungssensoren nötig sind, stellt deren Auswahl und Bewertung einen weiteren Schwerpunkt der Arbeit dar.

Item Type: Seminar paper (Midterm)
Erschienen: 2004
Creators: Macherey, Matthias
Title: Rechnergestützte Schwingungstilgung
Language: German
Abstract:

Zusammenfassung:

Die Studienarbeit befasst sich mit der Schwingungstilgung. Anhand eines aus einem Feder-Masse-System bestehenden Schwingungstisches, der bislang in einem Vorlesungsversuch eingesetzt wurde, soll die passive sowie die aktive Schwingungstilgung mit und ohne Rechnerunterstützung analysiert, bewertet und optimiert werden. Der angeregte Schwingungstisch führt sinusförmige Longitudinalschwingungen aus, die bei der passiven Tilgung durch zusätzliche Masse und Nachgiebigkeit im Resonanzpunkt ausgeglichen werden.

Bei der aktiven Schwingungstilgung wird eine, der Schwingung überlagerte, phasenverschobene Kraft mittels eines geregelten Aktors in das System eingeleitet. Die rechnergestützte aktive Tilgung nutzt dieses System zur Realisierung einer digitalen Regelstrecke.

Die Planung o.g. Tilgungsarten setzt die genaue Kenntnis des schwingenden Gesamtsystems voraus. Eine dadurch unabdingbare Modellbildung erfolgt durch Herleiten von elektromechanischen Netzwerken und deren experimentell sowie theoretisch bestimmten Parameter. Anschließende Simulationen mit Hilfe der Programme SPICE und MATLAB / SIMULINK erfolgen im Zeit- und Frequenzbereich und dienen zum Vergleich mit dem realen Aufbau.

Nachdem das System auf diese Weise analysiert und beschrieben ist, dienen die gewonnenen Erkenntnisse als Basis für den Aufbau der digitalen Regelstrecke. Eine spätere Verwendung der Ergebnisse vorliegender Studienarbeit im Rahmen eines Versuches innerhalb des Grundpraktikums sieht den Einsatz von speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) sowie der zugehörigen Programmierumgebung SIMATIC der Fa. Siemens vor. Da für eine vollständige Regelstrecke geeignete Weg- bzw. Beschleunigungssensoren nötig sind, stellt deren Auswahl und Bewertung einen weiteren Schwerpunkt der Arbeit dar.

Uncontrolled Keywords: Elektromechanische Konstruktionen, Mikro- und Feinwerktechnik, Feder-Masse-Dämpfersystem, Mathematik Software MATLAB, Netzwerktheorie, Parameteridentifikation, Schwingungstilgung, Simulationsprogramm P-SPICE, Simulationsprogramm SIMULINK, Vorlesungsversuch
Divisions: 18 Department of Electrical Engineering and Information Technology
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design > Measurement and Sensor Technology
Date Deposited: 31 Aug 2011 10:11
Additional Information:

EMK-spezifische Daten:

Lagerort Dokument: Archiv EMK, Kontakt über Sekretariate,

Bibliotheks-Sigel: 17/24 EMKS 1534

Art der Arbeit: Studienarbeit

Beginn Datum: 23-06-2003

Ende Datum: 01-03-2004

Querverweis: keiner

Studiengang: Elektrotechnik und Informationstechnik (ETiT)

Vertiefungsrichtung: Mikro- und Feinwerktechnik (MFT)

Abschluss: Diplom (MFT)

Identification Number: 17/24 EMKS 1534
Referees: Werthschützky, Prof. Dr.- Roland
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