Erste Ergebnisse
In einem Laborversuch wurde auf einem Echtzeitrechnersystem die Optimierung von drei Positive-Position-Feedback (PPF)-Reglern erprobt, die über einen genetischen Optimierungsalgorithmus eingestellt wurden. Bei der Versuchsstruktur handelte es sich um eine gelenkig gelagerte Aluminiumplatte mit drei applizierten Sensor-Aktuator-Paaren, die aus piezoelektrischen Keramiken bestanden. Die Effektivwerte der Sensorsignale wurden als zu optimierende Zielgröße an den Algorithmus übergeben, wobei eine Schwingungsbedämpfung in den ersten drei Eigenfrequenzen der Platte erreicht werden sollte. Es wurden mehrere Optimierungsläufe durchgeführt, wobei sich die in Abb. 2 dargestellten Werte ergaben. Der Frequenzgang zwischen anregender Kraft und gemessener Beschleungigung am Anregungspunkt zeigt eine gute Ampltitudenreduktion der ersten drei Eigenfrequenzen, die vom Algorthmus wiederholt erzielt werden konnte. Zur Umsetzung in einen echten verteilten Aufbau wurde ein eingebettetes Mikrocontrollersystem mit CAN-Kommunikation, Sensorsignalerfassung, Leistungstreiber für die Aktuatoren und einem einstellbaren analogen PPF-Regler entwickelt, womit bereits erste Messungen gemacht wurden. Die Schaltung ist als modulares Konzept ausgeführt, bei dem der analoge Reglerteil für weitere Anwendungen mit abweichenden Regelgesetzen austauschbar ist. Als Weiterentwicklung ist die Integration der analogen Reglerschaltung als digitaler Filter in einen leistungsfähigen Mikrocontroller geplant. Hierdurch lässt sich die Schaltungsgröße auf die Fläche einer Leiterplatte verringern und es wird ein höherer Integrationsgrad des aktiven Systems erzielt.