Projekte

Fraunhofer-Allianz Adaptronik

Aktive Schwingungsisolation durch funktionsintegrierte Multiaxiallager

Nutzen

  • Niederfrequente Schwingungsisolation
  • Reduktion der Komplexität durch Funktionsintegration
  • Flexible Anpassbarkeit durch modulare Bauweise und Rapid Control Prototyping
Abb. 1: Prototyp einer funktionsintegrierten Lagereinheit.

Ziel

Am Fraunhofer LBF wird eine Plattform zur aktiven Schwingungsisolation aufgebaut, welche die Übertragung von Umgebungsschwingungen auf sensible Geräte vermindern soll. Dabei werden funktionsintegrierte Multiaxiallagereinheiten entwickelt, welche strukturelle, aktorische und sensorische Aufgaben übernehmen. Eine flexible Anpassung an unterschiedliche Isolationsaufgaben und eine Vernetzung der Lagereinheiten wird sowohl durch den modularen Aufbau der Plattform als auch durch die Verwendung der Methode des Rapid Control Prototyping (RCP) auf Basis einer digitalen Regelplattform ermöglicht.

Abb. 2: Aktive Isolationswirkung des Test Setups.

Stand

Der aufgebaute Versuchsträger ist ein in sich geschlossenes adaptronisches System, welches die Schwingungsübertragung in drei Dimensionen reduziert. Die Regelaktorik ist dabei in die Systemsteifigkeit integriert. Dadurch wird eine besonders niedrige passive Systemeigenfrequenz erzielt, welche eine Isolation im höheren Frequenzbereich ermöglicht. Aufgrund hoher Anforderungen wird eine speziell aufgebaute Sensorik und Sensorelektronik verwendet. Ein digital implementierter Regelalgorithmus bewirkt eine aktive Dämpfung der Systemresonanz. Durch das aufeinander abgestimmte Gesamtsystem wird eine aktive Schwingungsisolation von ca.-18 dB im Resonanzbereich erreicht.