Dynamic Behaviour and Active Vibration Control of Rotating Machines in Hydrodynamic Bearings

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Nachdem in den vergangenen Projektphasen modular aufgebaute Modelle des Gesamtsystems Fundament- Rotor-hydrodynamische Lager-Aktor entwickelt wurden, wird aktuell eine robuste Regelung auf Grundlage dieser Modelle entworfen und später im Modell und am Prüfstand umgesetzt und getestet. Die Regelung mit dem elektromagentischen Aktor dient der aktiven Schwingungsminderung und Erweiterung des stabilen Drehzahlbereiches. Aus Gründen der besseren Übertragbarkeit auf reale Bauteile des Maschinenbaus sowie Verzögerungen während des Prüfstandumbaus, die eine Systemidentifikation und Modellvalidierung verzögerten, wurde der Schwerpunkt zunächst auf die theoretische Modellbildung gelegt. Die robuste Regelung für den aktuellen Prüfstand sowie ein Prüfstandsumbau zur Untersuchung eines weiteren hydrodynamischen Phänomens und dessen regelungstechnischer Berücksichtigung sollen nach Wunsch des Antragsstellers in der beantragten Projektverlängerung durchgeführt werden. Anders als in der aktuellen Prüstandskonfiguration soll zukünftig der „Half Frequency Whirl“, ein mit halber Rotordrehzahl umlaufender Wirbel in der Lagerflüssigkeit, im Betriebsbereich des Prüfstands auftreten. Dazu wurde mit Hilfe der erstellten Modelle eine neue Prüfstandskonfiguration berechnet, die mit relativ geringem Zeit- und Kostenaufwand erreicht werden kann. Ein weiterer Effekt dieser Umkonfiguration ist eine stärkere Veränderlichkeit der Systemdynamik im Betriebsbereich. Dieses soll in der beantragten Fortsetzung des Projektes regelungstechnisch durch Adaption („Fuzzy Gain-Scheduling“) berücksichtigt werden.