Diese Arbeit beschäftigt sich mit Aspekten der konstruktiven Einrichtung sowie den Methoden zur algorithmischen Umsetzung von Systemen zur aktiven Schwingungsisolation in Motoraufhängungen mit Hilfsrahmen. Es werden dabei im Wesentlichen drei Themengebiete behandelt. Im ersten Teil der Arbeit erfolgt eine Zusammenstellung der Eigenarten der hier betrachteten Art von Motoraufhängung. Weiterhin wird eine Modellierung sowohl als Starrkörper- als auch als FEM-Modell beschrieben, ebenso wie die Umsetzung entsprechender Prüfstände. Insbesondere wird eine ausführliche Analyse zur effektiven und bezüglich der Leistungsaufnahme optimalen Platzierung der Aktoren im Prüfstand vorgestellt. Den zweiten Schwerpunkt bildet eine neuartige Konvergenzanalyse zum Filteredx-LMS-Algorithmus, der im Rahmen dieser Arbeit in verschiedenen Anwendungsformen zum Einsatz kommt. Es wird dabei speziell der vorliegende Fall einer Anregung mit einer Überlagerung von harmonischen Sinusschwingungen betrachtet. Im dritten Teil wird die Anwendbarkeit und Performance von vier verschiedenen Algorithmen zur softwareseitigen Umsetzung des Dämpfungssystems am Prüfstand untersucht. Neben einer klassischen Regelung werden hierzu adaptive FIR- und IIR-Filter in Störgrößenaufschaltungen sowie ein Störbeobachter implementiert. Notwendige Modifikationen der Algorithmen werden angegeben und ihr typisches Verhalten, insbesondere für instationäre Anregung, verglichen. Speziell für die adaptiven FIR-Filter wird schließlich eine Erweiterung zu zentralen Mehrkanalsystemen vorgenommen.

    Subject of this work is the configuration, implementation, and analysis of the mechatronic system constituted by an actively damped engine suspension system in an automobile. The thesis focuses on three topics. In the first part, the considered mechanical setup consisting of the engine suspension with a chassis subframe is explained. A respective rigid body model is introduced as well as an FEM-model. The realisation of suitable experimental setups is described. Moreover, a thorough analysis concerning the determination of an eective and energy-saving arrangement of the electro-mechanical actuators in the setup is presented. The second focus of the thesis is a novel analysis of the convergence behavior of the filtered-X LMS algorithm especially for the relevant excitation with multiple harmonic sinusoids. The filtered-X LMS algorithm is applied in this work in dierent kinds of structures. In the third part, the applicability and performance of four dierent types of algorithms for the software realization of the active damping system is investigated and discussed. Besides classical feedback control, feedforward control with adaptive FIR and IIR filters as well as a disturbance observer approach are implemented on the experimental setups. Necessary modifications of the algorithms are explained and their behavior is compared. Especially the FIR filters in feedforward structure are furthermore extended to multichannel systems.


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    Title :

    Aktive Schwingungsisolation in Kfz-Motoraufhängungen - Systemkonfiguration und Methoden


    Contributors:

    Publication date :

    2008


    Size :

    208 Seiten, Bilder, Tabellen, 109 Quellen


    Type of media :

    Theses


    Type of material :

    Print


    Language :

    German





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