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Aktive Vibrationskontrolle einer Leichtbaustruktur mit EAP-Aktorik

Active vibration control of a lightweight structure with EAP actuator
 
: Kaal, William; Herold, Sven; Mayer, Dirk; Millitzer, Jonathan

Bertram, T. ; VDI-Gesellschaft Produkt- und Prozessgestaltung -GPP-:
Fachtagung Mechatronik 2013 : Aachen, 06. - 08. März
Aachen, 2013
ISBN: 3-86130-958-0
ISBN: 978-3-86130-958-1
pp.111-116
Fachtagung Mechatronik <2013, Aachen>
German
Conference Paper
Fraunhofer LBF ()
aktive Vibrationskontrolle; Leichtbaustruktur; EAP-Aktorik; Vibration

Abstract
Ein am Fraunhofer LBF entwickelter Aktortyp auf Basis elektroaktiver Polymere (EAP) verwendet perforierte, metallische Elektroden zur Realisierung eines kompressiblen Stapelverbundes. Ein solcher Aktor wird experimentell charakterisiert und daraus ein gekoppeltes Simulationsmodell mit konzentrierten Parametern abgeleitet. Der Aktor wird dann für die aktive Schwingungskontrolle einer leichtbautypischen Tragwerksstruktur verwendet. Hierbei kommt ein hybrider Ansatz zum Tragen: Der Aktor wird sowohl als passiver Tilger als auch als aktiver Inertialmassenerreger verwendet. Damit kann unter Verwendung angepasster Regelungskonzepte eine breitbandige Beruhigung der Struktur erzielt wer-den. Ein Vergleich der experimentellen Ergebnisse mit den entsprechenden Systemsimulationen bestätigt die Richtigkeit des Simulationsmodells und zeigt das Potential der EAP-Aktorik für Anwendungen im Bereich der aktiven Systeme.

 

A new actuator type based on electroactive polymers (EAPs) comprises perforated, metallic electrodes to realise a compressible stack. Such an actuator is experimentally characterized and a fully coupled simulation model derived. The actuator is then used for the active vibration control of a lightweight truss structure. For this purpose a hybrid approach is chosen. The actuator is both used as passive absorber and as active inertial mass actuator. By using special control algorithms a broadband damping of the structure can be achieved. A comparison of the experimental results with the corresponding system simulation proves the validity of the simulation model and demonstrates the potential of EAP actuators for applications in the field of active systems.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-262883.html