Adaptronische Schwingungsdämpfung in Präzisionsmaschinen

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Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist die adaptive Bedämpfung von auftretenden Schwingungen eines luftgelagerten oder magnetgelagerten Bewegungsmoduls und den damit verbundenen Auswirkungen wie Bearbeitungsfehler und Dynamikrestriktionen. Die Anwendung eines solchen Systems ergibt sich im Speziellen auf dem Gebiet der Ultrapräzisionsbearbeitung, da dort aufgrund der hohen Anforderungen an die Werkzeugmaschine bezüglich hoher Steifigkeit und geringer Reibung das Problemfeld von schwach bedämpften Strukturschwingungen in den Vordergrund rückt. Eine grundlegende Innovation für diesen Problemkreis stellt die Entwicklung eines adaptiven Bewegungsmoduls dar, welches eine prozessabhängig steuerbare/regelbare Dämpfung aufweist. Zur Realisierung dieses Systems ist ein kombiniertes Sensor-Aktorprinzip auf magnetischer Basis mit Hilfe des Ferraris-Prinzips in Verbindung mit einem geeigneten Regelkonzept geplant. Die Ermittlung der Anforderungen an die Teilkomponenten, die Modellbildung der physikalisch relevanten Effekte, die Erarbeitung von Regelverfahren zur Beherrschung des stark nichtlinearen Systemverhaltens sowie die experimentelle Realisierung eines adaptiven Bewegungsmoduls ist Hauptbestandteil der Arbeiten im ersten Antragszeitraum.