Abstract und Zusammenfassung zu
"Entwicklung eines Steuerungssystems für piezoelektrisch betriebene Manipulatoren"

Vorlesung


Achtung: der Text ist aus der Master/Diplomarbeit entnommen. Jeder Kandidat ist für seinen eigenen Text verantwortlich!

Zusammenfassung

"Diese Arbeit handelt von der Entwicklung einer Steuerelektronik, zum Betreiben eines piezoelektrischen Aktors. Im Anschluss des Entwurfs eines mechatronischen Projektmodells nach VDI-2206 wird kurz auf Kenndaten des Drehantriebes eingegangen. Dieser benötigt zum Betrieb eine Drei-Phasen-Wechselspannung von bis zu 1000V Spitze-Spitze mit einer Frequenz von maximal 2kHz. Die Durchführung eines Versuchsaufbaus mithilfe eines Aktorprototypen gibt Aufschluss über das Drehmoment in Abhängigkeit von Amplitude und Frequenz. Die Signalgeneration erfolgt mit einem Mikrocontroller, der mit externen Digital- Analogwandlern die drei benötigten Kanäle generiert. Über Leistungsoperationsverstärker und Transformatoren wird das Signal auf die erforderliche Amplitude verstärkt. Der verwendete Controller besitzt eine CPU mit RISC Architektur. Damit die Schaltung flexibel auf die verschieden Typen des Piezoaktors reagieren kann, ist eine Regelung der Ausgangsamplitude erforderlich. Die Ist-Werte werden gemessen und dem Mikrocontroller zur Verfügung gestellt. Abschließend werden die Regelstreckenparameter zur Entwicklung eines geeigneten digitalen Reglers ermittelt."


Disclaimer: the text is extracted form the thesis. Each student is responsible for his own content!

Abstract

"This thesis is about the development of an electronic hardware driver for the purpose of running a piezoelectric actor named the 'rotary drive'. After designing a mechatronic project model, the rotary drive is briefly described. This device requires an alternating three-phase sinus voltage with an amplitude of 1000V Peek-to-Peek and a maximum frequency of 2kHz. The performance of an experimental setup using an actor prototype gives an explanation about the torque depending on amplitude and frequency. A microcontroller, connected with extern digital-analog-converters, generates the three analog channels. The applied microcontroller is based on a CPU with RISC architecture. The generated signal amplitudes are amplified with power amplifiers and transformers in order to reach the required voltage. To react flexibly to different types of the rotary drive, the microcontroller needs to regulate the output amplitude. The measured actual high voltage values are led back to the microcontroller, so that it is able to adjust the output signal. Finally the process frequency response is determined in order to create a digital controller."

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