Kombinierte aktive Schwingungsminderung und -isolation von elatischen Rotoren durch eine aktive Lagerabstützung mit Piezoaktoren

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Die Erfahrung zeigt, dass die aktive Minderung von Rotorschwingungen oftmals eine Erhöhung der Lagerkräfte nach sich zieht. Bei der aktiven Schwingungsisolation werden hingegen keine Reduktionen der Schwingungsamplituden des zu isolierenden Systems garantiert. Die Erkenntnisse aus den Themengebieten der aktiven Schwingungsminderung und –isolation sollen in diesem Grundlagenprojekt gebündelt werden um einen neuartigen, praxistauglichen Ansatz zur Regelung piezoelektrisch gelagerter elastischer Rotoren unter Gyroskopieeinfluss zu entwickeln, der eine hybride Zielforderung berücksichtigt. Im Speziellen sollen die Rotorausschläge und die Lagerkräfte infolge Unwuchterregung simultan minimiert werden. Hierfür sollen zunächst Konzepte zur aktiven Schwingungsminderung und –isolation identifiziert werden, die sich für diese Problemstellung eignen. Die Ergebnisse mit den zugehörigen Reglern dienen zum einen der Definition eines Optimums an Performance bzgl. der entsprechenden Zielforderungen. Zum anderen können die Konzepte auf Eignung zur Fusion beider Ziele innerhalb einer Regelstrategie geprüft werden. Auf dieser Basis soll anschließend eine Regelung entwickelt werden, die eine Kombination aus aktiver Schwingungsminderung und –isolation zielführend umsetzt. Beispielhaft soll hierbei ein dem Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau zur Verfügung stehender Rotorprüfstand behandelt werden.