Entwurf einer Fuzzy-Logic Regelung für Windystemauslassventile in Kirchenorgeln

Der Pfeifenklang in einer Kirchenorgel wird während des Spielens durch Druckschwankungen und -schwingungen negativ beeinflusst. In traditionellen Orgeln werden verschiedene Balgsysteme eingesetzt, um den Druck zu regeln. Durch das Schwingungsverhalten des Balges und Druckreflexionen im Kanalsystem werden teilweise sehr große Druckschwingungen verursacht. Um diese zu dämpfen und Druckverluste auszugleichen, wurde am Fraunhofer Institut für Bauphysik (IBP) ein elektronisch geregeltes Auslassventil entwickelt. Je nach benötigter Luftmenge (Wind) und gewünschtem Solldruck wird die Öffnungsfläche des Ventils verändert. Der Aktor (z.B. ein Schrittmotor) wird durch einen Regler angesteuert, der mit Hilfe von Fuzzy-Logic arbeitet. Ein Mikrocontroller mit integrierter Fuzzy-Logic Einheit übernimmt dabei die Bearbeitung der Regelalgorithmen. Die Funktionsweise der Regelung wurde mit verschiedenen Windverbräuchen im Labor der musikalischen Akustik an einer Modellorgel getestet und überprüft.