Diagnoseverfahren in elektrischen Antriebssystemen

Projektziel

Simulation, Implementierung und Optimierung einer Messfunktion innerhalb einer Kaskadenregelung für medizinische Antriebstechnik zur Bestimmung von Resonanz- und Tilgerfrequenzen.

Der Funktionsumfang einer Low-Cost-Ansteuerung, soll um eine spezielle Messfunktion erweitert werden, mit deren Hilfe das Frequenzverhalten eines mechatronischen Antriebsstranges bestimmt werden kann. Als Regelungskonzept dient hier der Ansatz der feldorientierten Regelung einer permanentmagneterregten Synchronmaschine. Zur Erzeugung des entsprechenden Testsignals werden für gewöhnlich Pseudo Rausch Binär Signale (PRBS) verwendet. Die Entwicklung des automatisierten Messalgorithmus findet dabei in einem ersten Schritt mithilfe des numerischen Rechenprogramms Matlab/Simulink auf simulativer Basis statt. Dies bietet den Vorteil, dass dadurch schnelle Änderung am Aufbau der Funktion, sowie dessen Verhalten im Modell eins zu eins abgebildet werden kann. Auftretende Störeinflüsse, die durch das reale Verhalten der Mechanik bedingt sind, können vorerst vernachlässigt werden.

Nach einer erfolgreichen Erstellung der Messfunktion auf simulativer Basis unter analytischer Überprüfung des Idealverhaltens gilt es, diese auf der Low-Cost-Ansteuerung zu implementieren und mithilfe eines speziell konzipierten Motorprüfstands zu validieren. Im Anschluss an eine erfolgreiche Überprüfung soll das Messverfahren unter realen Bedingung an einem mechatronischen Antriebsstrang hinsichtlich deren Aussagekraft untersucht werden.

Das Forschungsprojekt wird am Innovativen Lernort der OTH-Amberg-Weiden bei der Siemens Healthcare GmbH in Kemnath im Rahmen eines Master-of-Applied-Research-Projekts durchgeführt.

Projektlaufzeit

März 2022 bis September 2023 (19 Monate)