Implementierung eines Messglieds fraktionaler Ordnung auf einem FPGA zur Bestimmung des Magnetflusses einer Ringkernspule
Research output: Types of Thesis › Diploma thesis
Contributors
Abstract
Magnetlager haben heutzutage eine zunehmende Bedeutung in der Industrie, da sie auch bei hohen Drezahlen und schwierigen Umgebungsbedingungen einsetzbar sind. Insbesondere bei Anwendungen wie magnetgelagerten Werkzeugspinden und Turbomolekularpumpen wird zudem eine hohe Lagersteifigkeit und somit hohe Dynamik des Magnetkreises erforderlich. Magnetlager werden aktuell häufig mit einer Stromregelung betrieben. Dies ist für radiale Lager ausreichend, da hier eine Blechung zur Minimierung von Wirbelstromeffekten eingesetzt werden kann. In Axiallagern hat eine Blechung keinen Effekt auf die Wirbelströme, da der magnetische Fluss in axialer Richtung verläuft. Um die Dynamik eines Magnetlagers zu verbessern, kann eine Flussregelung eingesetzt werden, da der Fluss unmittelbar von der Eingangsspannung abhängt und hier Wirbelstromeffekte praktisch keinen Einfluss haben. In massiven axialen Magnetlagern ist die Messung des magnetischen Flusses jedoch kaum möglich, da im Luftspalt ein inhomogenes Feld vorhanden ist. Eine alternative Möglichkeit zur Bestimmung des magnetischen Flusses besteht in einer Schätzung, basierend auf dem messbaren Steuerspulenstrom. Die Untersuchung dieser Arbeit beruht auf einer Ringkernspule, welche sich im Modell als ein System fraktionaler Ordnung abbilden lässt, d. h. im Laplacebereich erscheint die Laplacevariable in 1/2-Ordnung. Ein solches System kann nicht mit den üblichen Methoden der Regelungstechnik im Zeitbereich behandelt werden, bevor es nicht auf ein System ganzzahliger Ordnung zurückgeführt wurde. Nach der Modellbildung
wird für diesen Zweck ein Softwareschätzer entwickelt, der als Filter mit unendlicher Impulsantwort implementiert wird, dessen Grundlage eine Padé-Approximation ist. Für dieses Filter wird eine Simulation realisiert und am Versuchsstand werden Messungen
durchgeführt, durch die das Filter verifiziert wird.
wird für diesen Zweck ein Softwareschätzer entwickelt, der als Filter mit unendlicher Impulsantwort implementiert wird, dessen Grundlage eine Padé-Approximation ist. Für dieses Filter wird eine Simulation realisiert und am Versuchsstand werden Messungen
durchgeführt, durch die das Filter verifiziert wird.
Details
Original language | German |
---|---|
Qualification level | Dipl.-Ing. |
Awarding Institution | |
Supervisors/Advisors |
|
Publication status | Published - 2017 |
No renderer: customAssociatesEventsRenderPortal,dk.atira.pure.api.shared.model.researchoutput.Thesis