HRADIL, J. Optimalizace přímého pohonu posuvové osy pomocí hltiče vibrací [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2011.
Student prokazal pri vypracovavani sve diplomove prace schopnost resit slozite inzenyrske ulohy. Praci se intenzivne venoval, byl samostatny a plne vyuzil moznosti moznosti poskytovane TU Chemnitz, Fraunhoferovym institutem IWU v Chemnitz a VUT v Brne. Predlozena prace je vypracovana v nemeckem jazyce a svedci i o vyborne jazykove urovni studenta. Prace je logicky strukturovana a vsechny dosazene vysledky jsou vhodne analyzovany a zpracovany do konkretnich zaveru.
In der vorliegenden Diplomarbeit analysiert Herr Jan Hradil die machinendynamischen Eigenschaften eines Antriebsversuchsstandes mit dem Ziel, die Bandbreite des Geschwindigkeitsregelkreises der linearen Direktantriebe zu erhöhen. Dazu werden die kritischen Eigenfrequenzen der Struktur mittels steuerungsinterner und externer Messmittel bestimmt. Der Aufgabenschwerpunkt liegt in der Reduzierung der relevanten Resonanzüberhöhungen mittels konstruktiver bzw. steuerungsinterner Maßnahmen zur Verbesserung der Antriebsdynamik. Die qualitative Beurteilung erfolgt auf Basis der gemessenen Führungsfrequenzgänge des geschlossenen Geschwindigkeitsregelkreises. In den einleitenden Kapiteln werden prinzipielle Maßnahmen zur Reduzierung der Resonanzüberhöhung vorgestellt. Dazu werden die aktive und passive Schwingungsdämpfung, die Schwingungstilgung und auch die steuerungsinterne Filterung der Antriebskraft beschrieben. Die mechanische Struktur des Versuchstandes und die Regelung des Lineardirektantriebes werden an Modellen unterschiedlicher Komplexität vorgestellt. Basierend auf der Zielstellung, die strukturellen Schwingamplituden mit möglichst einfachen Mitteln zu erfassen, befasst sich das Kapitel 4 ausführlich den Prinzipen der Messung mechanischer Schwingungen und der Auswahl der geeigneten Sensorik. Dabei werden die physikalischen Messprinzipen anhand definiert Kriterien beurteilt und hinsichtlich ihres Einsatzes am Versuchstand bewertet. Im Ergebnis wird ein geeigneter Sensor bestimmt. Die Vorgehensweise zur Bestimmung der kritischen Frequenzen mit Hilfe der steuerungsinternen Messmittel wird im Kapitel 5 beschrieben. Der Abgleich zu den mit dem externen Sensor erfassten Resonanzfrequenzgang des Drehzahlkreises sowohl strukturelle Eigenschwingungen des Versuchstandes als auch parametererregte Schwingungen beinhalten. In der Arbeit konnten die Unterschiede mittels vergleichender Messungen bzw. separater Anregung deutlich herausgearbeitet werden. Im Kapitel 7 werden die Ergebnisse der Dynamikerhöhung des Direktantriebes durch die Applikation eines oder mehrerer Schwingungstilger beschrieben. Die verschiedenen Befestigungsstellen der Tilger an der Gestellstruktur wurden auf Basis der Messungen der Resonanzüberhöhungen festgelegt. Die erzielte Schwingungsdämpfung wurde durch Gegenüberstellung der gemessenen Amplitudengänge herausgearbeitet. Die relativ geringe Strukturbeeinflussung durch die Tilger konnte durch den steifen Aufbau des Versuchsstandes erklärt werden. Im Kapitel 8 geht Herr Hradil auf die Reduzierung der Schwingungsanregung durch den Einsatz eines Cauer-Filters im Stromsollwertpfand der Antriebsregelung ein, da die Parametrierung mittels resonanzstellenspezifischer Bandsperren nicht den gewünschten Erfolg gebracht hat. Im zweiten Teil des Kapitels wird der Einfluss einer impulsentkoppelten Antriebsstruktur auf das kritische Eigenverhalten der tragenden Struktur untersucht und mit den Ergebnissen der vorangegangenen Untersuchungen vergleichen. Dabei konnte messtechnisch gut herausgearbeitet werden, dass die Resonanzüberhöhungen bei der impulsentkoppelten Antriebstruktur am geringsten waren. Zum Abschluss werden die eingangs beschriebenen Modelle abgleichen. Die vorliegende Arbeit ist klar gegliedert und für den Leser gut illustriert. Die relevanten Komponenten wurden kurz beschrieben. Die Auswahl der Messtechnik ist nachvollziehbar. Die Messungen und Auswertungen basieren auf einem systematischen Arbeitsplan. Die Simulationsmodelle können für künftige Berechnungen und Analysen genutzt werden. Herr Hradil hat die Aufgabestellung gut erfasst und arbeitete sich mit sehr großem Engagement und Erfolg in der Thematik ein. Dabei widmete er sowohl der theoretischen Analyse des Systems als auch der praktischen Umsetzung die erforderliche Aufmerksamkeit, was dem finalen Ergebnis zu Gute kommt. Die ihm gestellten Aufgaben führte er stets mit großer Sorgfalt und Genauigkeit aus, ohne dabei das eigentliche Ziel der Aufgabe aus den Augen zu verlieren. Die vorgelegte Diplomarbeit setzt die Prämissen der Aufgabestellung um. Die Illustrationen und Bilder unterstützen die Verständigkeit der Arbeit. Der Nachweis, die Problematik ingenieurtechnisch bearbeiten und wissenschaftlich abfassen zu können, wurde in der vorliegenden Arbeit erbracht. Die Optimierung der Regelparameter konnte auf Grund der erfassten parametererregten Schwingungen nur eingeschränkt abgeschlossen werden.
In der vorliegenden Diplomarbeit analysiert Herr Jan Hradil die machinendynamischen Eigenschaften eines Antriebsversuchsstandes mit dem Ziel, die Bandbreite des Geschwindigkeitsregelkreises der linearen Direktantriebe zu erhöhen. Dazu werden die kritischen Eigenfrequenzen der Struktur mittels steuerungsinterner und externer Messmittel bestimmt. Der Aufgabenschwerpunkt liegt in der Reduzierung der relevanten Resonanzüberhöhungen mittels konstruktiver bzw. steuerungsinterner Maßnahmen zur Verbesserung der Antriebsdynamik. Die qualitative Beurteilung erfolgt auf Basis der gemessenen Führungsfrequenzgänge des geschlossenen Geschwindigkeitsregelkreises. In den einleitenden Kapiteln werden prinzipielle Maßnahmen zur Reduzierung der Resonanzüberhöhung vorgestellt. Dazu werden die aktive und passive Schwingungsdämpfung, die Schwingungstilgung und auch die steuerungsinterne Filterung der Antriebskraft beschrieben. Die mechanische Struktur des Versuchstandes und die Regelung des Lineardirektantriebes werden an Modellen unterschiedlicher Komplexität vorgestellt. Basierend auf der Zielstellung, die strukturellen Schwingamplituden mit möglichst einfachen Mitteln zu erfassen, befasst sich das Kapitel 4 ausführlich den Prinzipen der Messung mechanischer Schwingungen und der Auswahl der geeigneten Sensorik. Dabei werden die physikalischen Messprinzipen anhand definiert Kriterien beurteilt und hinsichtlich ihres Einsatzes am Versuchstand bewertet. Im Ergebnis wird ein geeigneter Sensor bestimmt. Die Vorgehensweise zur Bestimmung der kritischen Frequenzen mit Hilfe der steuerungsinternen Messmittel wird im Kapitel 5 beschrieben. Der Abgleich zu den mit dem externen Sensor erfassten Resonanzfrequenzgang des Drehzahlkreises sowohl strukturelle Eigenschwingungen des Versuchstandes als auch parametererregte Schwingungen beinhalten. In der Arbeit konnten die Unterschiede mittels vergleichender Messungen bzw. separater Anregung deutlich herausgearbeitet werden. Im Kapitel 7 werden die Ergebnisse der Dynamikerhöhung des Direktantriebes durch die Applikation eines oder mehrerer Schwingungstilger beschrieben. Die verschiedenen Befestigungsstellen der Tilger an der Gestellstruktur wurden auf Basis der Messungen der Resonanzüberhöhungen festgelegt. Die erzielte Schwingungsdämpfung wurde durch Gegenüberstellung der gemessenen Amplitudengänge herausgearbeitet. Die relativ geringe Strukturbeeinflussung durch die Tilger konnte durch den steifen Aufbau des Versuchsstandes erklärt werden. Im Kapitel 8 geht Herr Hradil auf die Reduzierung der Schwingungsanregung durch den Einsatz eines Cauer-Filters im Stromsollwertpfand der Antriebsregelung ein, da die Parametrierung mittels resonanzstellenspezifischer Bandsperren nicht den gewünschten Erfolg gebracht hat. Im zweiten Teil des Kapitels wird der Einfluss einer impulsentkoppelten Antriebsstruktur auf das kritische Eigenverhalten der tragenden Struktur untersucht und mit den Ergebnissen der vorangegangenen Untersuchungen vergleichen. Dabei konnte messtechnisch gut herausgearbeitet werden, dass die Resonanzüberhöhungen bei der impulsentkoppelten Antriebstruktur am geringsten waren. Zum Abschluss werden die eingangs beschriebenen Modelle abgleichen. Die vorliegende Arbeit ist klar gegliedert und für den Leser gut illustriert. Die relevanten Komponenten wurden kurz beschrieben. Die Auswahl der Messtechnik ist nachvollziehbar. Die Messungen und Auswertungen basieren auf einem systematischen Arbeitsplan. Die Simulationsmodelle können für künftige Berechnungen und Analysen genutzt werden. Herr Hradil hat die Aufgabestellung gut erfasst und arbeitete sich mit sehr großem Engagement und Erfolg in der Thematik ein. Dabei widmete er sowohl der theoretischen Analyse des Systems als auch der praktischen Umsetzung die erforderliche Aufmerksamkeit, was dem finalen Ergebnis zu Gute kommt. Die ihm gestellten Aufgaben führte er stets mit großer Sorgfalt und Genauigkeit aus, ohne dabei das eigentliche Ziel der Aufgabe aus den Augen zu verlieren. Die vorgelegte Diplomarbeit setzt die Prämissen der Aufgabestellung um. Die Illustrationen und Bilder unterstützen die Verständigkeit der Arbeit. Der Nachweis, die Problematik ingenieurtechnisch bearbeiten und wissenschaftlich abfassen zu können, wurde in der vorliegenden Arbeit erbracht. Die Optimierung der Regelparameter konnte auf Grund der erfassten parametererregten Schwingungen nur eingeschränkt abgeschlossen werden.
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