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OPEN ADAPTRONIK WORKSHOP AM 16.11.16 Mein Beitrag zum Projekt Open Adaptronik
Manuel Mathes Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF www.lbf.fraunhofer.de
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TÄTIGKEITEN WÄHREND MEINES PRAKTIKUMS
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RECHERCHE UND TAUGLICHKEITSPRÜFUNG GÜNSTIGER AKTOREN
LowCost Aktoren
Ziel: günstige Aktoren zu finden und zu charakterisieren
Ergebnisse auf der Webseite www.OpenAdaptronik.de
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RECHERCHE UND TAUGLICHKEITSPRÜFUNG GÜNSTIGER AKTOREN
Erste Schritt: Recherche
Beschränkung auf elektrodynamische Aktoren
Vorteile elektrodynamische Aktoren
+ lineare Stromkennlinie
+ relativ niedrigen Spannungen
+ Betrieb mit Hi-Fi-Verstärkern
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RECHERCHE UND TAUGLICHKEITSPRÜFUNG GÜNSTIGER AKTOREN
Elektrodynamische Aktoren sind ähnlich wie Lautsprecher aufgebaut
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RECHERCHE UND TAUGLICHKEITSPRÜFUNG GÜNSTIGER AKTOREN
Ergebnis Recherche: 40 günstige Aktoren
Daraus Testkandidaten zum Vermessen ausgewählt
Bezeichnung Hersteller Preis Frequenzbere
ich Impedanz Masse Leistung
(RMS) Abmessung Federsteifigk
eit Schwungmass
e
gemessene Resonanzfreq
uenz
BodyShaker Blanko 15 € 28 - 55 Hz 4 Ohm 0,7 kg 50 W d = 120 mm t
= 30 mm 37,6 N/mm 0,327 kg 54 Hz
BR-25 Monacor 40 € 30 - 300 Hz 4 Ohm 1,5 kg 50 W d = 138 mm t
= 56 mm 16,82 N/mm 0,098 kg 66 Hz
BS 250 Sinustec 35 € 30 - 100 Hz 4 Ohm 1,2 kg 100 W d = 158 mm t
= 45 mm 23,84 N/mm 0,326 kg 43 Hz
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VERMESSUNG DER AKTOREN
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MESSUNG 1:BESTIMMUNG DER ÜBERTRAGUNGSFUNKTIONEN DER AKTOREN
Rauschen
0 – 500 Hz
Signal des
Kraftsensor
FFT Zerlegung
in Spektrum
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MESSUNG 2: ÜBERTRAGUNGSFUNKTIONEN BEI UNTERSCHIEDLICHEN STROMSTÄRKEN
Gleicher Aufbau wie bei Messung 1
Signal: Sinussweep mit verschiedenen Stromamplituden
Ergebnis: Kraftkonstanten und das Verhalten der Aktoren bei unterschiedlichen Stromstärken
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MESSUNG 3: STROMKENNLINIEN DER KRAFT UND AUSLENKUNG
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MESSUNG 3: STROMKENNLINIEN DER KRAFT UND AUSLENKUNG
Sinussignal mit fester Stromamplitude
20 Periodendurchläufe zum Einschwingen
100 Periodendurchläufe gemessen
50 Periodendurchläufe zum Ausschwingen
Ergebnis: Übertragungsfunktionen von Aktorkraft und der Auslenkung der Masse zum Strom
Sowie die Stromaufnahme
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MESSUNG 4: BESTIMMUNG DER FEDERSTEIFIGKEIT
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KONSTRUKTION EINES SCHWINGERS
Schwinger, der aktiv angeregt wird
Fuß, Blattfedern und Masse
Aktor: Visaton EX 45 S
Grundlagen von aktiv angeregten Schwingern und Resonanz
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MESSESTANDBETREUUNG AUF DER MAKERFAIRE IN BERLIN
In Berlin
Von: 30.09
Bis: 2.10
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TÄTIGKEITEN FÜR MEINE BACHELORARBEIT
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TÄTIGKEITEN FÜR MEINE BACHELORARBEIT
Entwicklung eines Demonstrator mit aktiver Schwingungsdämpfung
Dämpfung mittels Gegenschwingung:
Schwingung mittels Sensor detektiert
Signal mit PID-Reger verstärkt
Auf den Aktor gegeben
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SCHRITT 1: ERWEITERUNG DES SCHWINGERS UM EINE ANREGUNG
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SCHRITT 2: AUFBAU EINES SIMULATIONSMODELL
Mit MatLab/Simulink
Vorteil: Hauseigene Toolbox
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SCHRITT 2: AUFBAU EINES SIMULATIONSMODELL
OpenSource Software Scilab
Ähnlich zu MatLab
Nötige Blöcke und Funktionen aus der Toolbox müssen selbst erstellt werden
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WEITERES VORGEHEN
Parameter und Modell der Simulation verfeinern
Passenden Sensor und PID Regler anbringen, um aktive Dämpfung zu integrieren
Messungen am Demonstrator durchführen und mit der Simulation vergleichen
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VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT
