Unable to retrieve citations for this document
Retrieving citations for document...
Requires Authentication
Unlicensed
Licensed
September 25, 2009
Abstract
Mit einem dreiteiligen Beitrag zu VHDL wird die Reihe “Modellierungsmethoden der Informatik” fortgesetzt. VHDL ist eine standardisierte Hardware-Beschreibungssprache, die im Entwurf digitaler Systeme eingesetzt wird. Im ersten Teil des Beitrags werden die grundlegenden Sprachkonstrukte vorgestellt und ihre Anwendung illustriert. Die folgenden Teile beschreiben Anwendungsaspekte für automatisierungstechnische Aufgabenstellungen. Durch VHDL-AMS erfolgt eine Erweiterung des Sprachumfangs für die Modellierung kontinuierlicher Systeme.
Unable to retrieve citations for this document
Retrieving citations for document...
Requires Authentication
Unlicensed
Licensed
September 25, 2009
Unable to retrieve citations for this document
Retrieving citations for document...
Requires Authentication
Unlicensed
Licensed
September 25, 2009
Abstract
Für elastische Balken mit Piezoaktuatoren werden flachheitsbasierte Randsteuerungen entworfen, die eine Positionierung in endlicher Einstellzeit gestatten. Dabei werden sowohl Euler-Bernoulli-Balken als auch Timoshenko-Balken untersucht. Steuerungen für Balken mit mehreren Piezoaktuatoren werden durch Superposition berechnet. Die Methoden werden durch die Ergebnisse von Simulationen und eines Experiments illustriert.
Unable to retrieve citations for this document
Retrieving citations for document...
Requires Authentication
Unlicensed
Licensed
September 25, 2009
Abstract
Der vorliegende Beitrag beschäftigt sich mit der Anwendung passivitätsbasierter Reglerentwurfsverfahren auf piezoelektrische Verbundstrukturen. Es stellt sich heraus, dass bei diesen Systemen durch den konstruktiven Aufbau (Schichtstruktur, Formgebung der Elektrodenfläche, Polarisation etc.) ein zusätzlicher Freiheitsgrad für den Reglerentwurf gegeben ist. Für piezoelektrische Verbundbalken kann im Rahmen der linearen Theorie gezeigt werden, dass eine spezielle Ansteuerung der Aktorschichten in Kombination mit geeigneten Sensorschichten unabhängig von der Lagerung des Balkens zu einer kollokierten Aktor-Sensor Paarung führt. Dies bildet dann die Grundlage für einen einfachen passivitätsbasierten Reglerentwurf mit Ausgangsrückführung. Dieser Reglerentwurf zusammen mit einer speziellen Schichtenstruktur führt bei der Betrachtung der Biegeschwingungen eines piezoelektrischen Verbundkragbalkens zu einem exponentiell stabilen geschlossenen Kreis.
Unable to retrieve citations for this document
Retrieving citations for document...
Requires Authentication
Unlicensed
Licensed
September 25, 2009
Abstract
Im Beitrag wird ein Konzept für den Entwurf und die Simulation intelligenter (adaptiver, smarter) Leichtbaustrukturen vorgestellt, die in der Lage sind, selbsttätig störende Schwingungen infolge äußerer Erregungen zu unterdrücken. Dazu werden piezoelektrische Folien- oder Fasermodule als Sensoren und/oder Aktuatoren in die Struktur integriert und über einen Regler so verbunden, dass das gewünschte Strukturverhalten erreicht wird. Das vorgestellte Entwicklungskonzept basiert auf einer Verknüpfung von numerischen Methoden der Strukturmechanik (Finite-Element-Methode) und Methoden der Reglerauslegung zu einem ganzheitlichen Entwurfskonzept.
Unable to retrieve citations for this document
Retrieving citations for document...
Requires Authentication
Unlicensed
Licensed
September 25, 2009
Abstract
Der vorliegende Beitrag beschreibt ein neuartiges Steuerungskonzept für den Großsignalbetrieb von piezoelektrischen Aktoren, das die Abhängigkeit der Aktorauslenkung von der mechanischen Belastung, die infolge der endlichen Steifigkeit des Aktorwerkstoffes auftritt, kompensiert. Die zur Realisierung dieser Funktionalität benötigte Kenntnis über die momentane mechanische Belastung des Aktors gewinnt die Steuerung allein durch Rekonstruktion der Aktorbelastung aus den Messwerten der elektrischen Größen Spannung und Ladung, sodass keine zusätzlichen externen Sensoren benötigt werden. Zur Rekonstruktion der mechanischen Belastung greift die Steuerung auf die inhärenten sensorischen Eigenschaften des piezoelektrischen Werkstoffes zurück und verwendet ein auf Hysterese-, Kriech- und Superpositionsoperatoren basierendes Signalverarbeitungskonzept, um die Messinformation, die aufgrund der elektrischen Großsignalansteuerung durch Hysterese-, Kriech- und Sättigungseffekte verfälscht ist, aus den elektrischen Messsignalen herauszufiltern. Als Ergebnis wird durch diesen neuartigen Steuerungstyp der durch Hysterese-, Kriech- und Sättigungseffekte sowie durch die Lastabhängigkeit verursachte Steuerungsfehler um etwa eine Größenordnung reduziert.
Unable to retrieve citations for this document
Retrieving citations for document...
Requires Authentication
Unlicensed
Licensed
September 25, 2009
Abstract
Die Finite–Element–Analyse der Struktur von Großflugzeugen zeigt eine oder mehrere Eigenmoden des Höhenleitwerks im Frequenzbereich von 2–4 Hz, die Koplanar–Mode(n) genannt werden. Die zugehörigen Eigenformen beschreiben eine antimetrische, koplanare, vorwärts–rückwärts Bewegung des Höhenleitwerks. In Folge der niedrigen Eigenfrequenzen können diese Schwingungen leicht durch seitliche Böeneinwirkung angeregt werden, insbesondere durch Einwirkung von Turbulenzen am Seitenleitwerk. Bedingt durch die geringe aerodynamische Dämpfung dieser Schwingungen entstehen starke Resonanzen, die hohe Strukturlasten im Bereich des Anschlusses des Höhenleitwerks verursachen. Mit einem System zur aktiven Bedämpfung der Schwingungen durch eine Rückführung der Beschleunigung in x–Richtung an der Spitze des Höhenleitwerks auf den Seitenruderausschlag kann eine Reduktion der Strukturlasten um mehr als 20% erzielt werden.
Unable to retrieve citations for this document
Retrieving citations for document...
Requires Authentication
Unlicensed
Licensed
September 25, 2009