Im Rahmen eines laufenden Forschungsvorhabens der AiF (SRad-Dyn) kommen zur Untersuchung und Optimierung des dynamischen Verhaltens von Schaufelradantrieben Programme aus dem Bereich der Mehrkörpersystem-Simulation, der Finite-Elemente-Methode und der Regelungstechnik zum Einsatz. Das Ziel des Vorhabens liegt in der Identifikation von Haupteinflüssen der im Antrieb befindlichen Dynamik und in der Findung einer geeigneten Regelungsstrategie im Sinne einer Dynamikminimierung. Bevor dem System eine der Dynamik angepasste Regelung aufgeprägt werden kann, gilt es den derzeitigen Zustand durch Zuhilfenahme der numerischen Systeme ganzheitlich abzubilden und zu verifizieren. Die bisherigen Ergebnisse des Forschungsvorhabens mit zahlreichen Anwendungen der Mehrkörpersysteme zeigen, dass die ganzheitliche Betrachtung von Problemstellungen mithilfe von Mehrkörpersystemen das Verständnis für das mechanische System und den Arbeitsprozess enorm erhöhen kann. Voraussetzung hierfür sind elastische Mehrkörpersystemmodelle, welche die umgebende Struktur und deren Randbedingungen berücksichtigen und sich anhand von Messdaten validieren lassen. Nur so kann die notwendige Modellgüte sichergestellt werden, die sowohl den Ist-Zustand als auch den gewünschten Soll-Zustand des Systems belastbar wiedergibt. Für den vorliegenden Antriebsstrang des Schaufelradbaggers 293 konnte diese Modellgüte mithilfe zahlreicher Messungen erreicht werden, sodass der Ist-Zustand im Rahmen der gewählten Randbedingungen sehr gut wiedergegeben werden kann. Die sich anschließenden Auswertungen der Haupteinflussgrößen zeigten dabei, dass insbesondere die Amplitude der Schaufelradtorsionseigenschwingung des Antriebes durch Veränderungen in der Regelung erheblich gesenkt werden kann. Ist im einfachsten Fall die Anpassung der Regelparameter betroffen, führt es im Detaillierten zu einem erweiterten Regelkreis, der gezielt zusätzliche Informationen aus dem Getriebe in die Regelung einbezieht. Damit lässt sich für beliebige Fälle aktiv gegen Torsionsschwingungen regeln, sodass die aus der gewählten Eigenschwingung rührende Dynamik erheblich gesenkt werden kann. In welchem Maße dies möglich sein wird, hängt dabei vom ursprünglichen Regelkreis und den individuellen Eigenschaften des Systems ab.
Aktive Schwingungsdämpfung in drehzahlgeregelten mechatronischen Antriebssystemen
2013
13 Seiten, Bilder, 12 Quellen
Conference paper
German
Aktive Schwingungsdämpfung flexibler Strukturen
TIBKAT | 1990
|Aktive Schwingungsdämpfung für ungefederte Arbeitsmaschinen
Tema Archive | 1995
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