Ein Beitrag zur modellbasierten, hybriden Entwicklung elektromechanischer Systeme zur Schwingungsminderung

Die Arbeit leistet einen Beitrag zu einer effizienten Entwicklung elektromechanischer Systeme zur Schwingungsminderung. Hierzu wird zunächst ein methodisches Vorgehen auf Basis einer durchgängigen, entwicklungsbegleitenden numerischen Systemsimulation vorgestellt. Ziel der weiteren Arbeit ist es dann, für eine konsequente Anwendung der präsentierten Herangehensweise noch fehlende Teilmodelle und Verfahren bereitzustellen. Hierzu wird ein geeigneter Satz an Teilmodellen für piezoelektrische Aktorsysteme erarbeitet. Ein Mehrwert zu den aus der Literatur bekannten Modellansätzen ergibt sich unter anderem durch eine Berücksichtigung des linearen und nichtlinearen dynamischen Verhaltens der Leistungsverstärkung, dem großen betrachteten Frequenzbereich, der Parametrierung auf Komponentenebene und der hieraus gegebenen Möglichkeit, die Wandlermodelle sowohl mit Teilmodellen beliebiger mechanischer Strukturen als auch verschiedener energiestellender Elemente zu kombinieren. Im Sinne einer effizienten Entwicklung wird zudem eine Einbeziehung von echtzeitfähigen Teilmodellen mechanischer Strukturen in entwicklungsbegleitende experimentelle Untersuchungen vorgeschlagen (hybrid testing, mechanical level HIL) und ein hierfür geeigneter Ansatz erarbeitet. Dieser ermöglicht es, das dynamische Verhalten zeitvarianter, schwach gedämpfter mechanischer Strukturen innerhalb eines großen Frequenzbereiches im Rahmen von hybriden Versuchsaufbauten zu berücksichtigen.