Verifikationstest für einen mikromechanischen Shutter im Rahmen ...

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6. Verifikation des Regelungssystems beseitigt werden kann, überwiegt nun der Temperaturgang der Aktorik. Dies zeigt sich wie in Abbildung 6-56 abgebildet mit einer Umkehr des Gesamttemperaturgangs, wie ebenfalls durch Messung festgestellt. Abbildung 6-56: Simulation der Einflüsse der ermittelten Temperaturstörgrößen auf die Robustheit des Regelkreises mit Temperaturkompensation Abbildung 6-57: Simulation der Auswirkung einer Änderung der Federkonstante um +-20% 94
Worst Case 6. Verifikation des Regelungssystems Für die Simulation der beiden möglichen „Worst-Case“ Fälle, bei denen sich ein maximal möglicher Einfluss der Drifts von Bauteilparametern auf die Regelgröße einstellt, werden nun die in Tabelle 11-10 aufgeführten Parameterkoeffizienten bzw. absoluten Abweichungen der Bauteile in das Simulink-Modell integriert. Dabei werden die Vorzeichen derjenigen Werte, die dem Zufall unterliegen können, wie z.B. die Alterungskoeffizienten der Elektronikbauteile, im einen Fall so gewählt, dass der durch Integration über die Dauer zweier Führungspulse ermittelte Energieinhalt des Stromreglerstellsignals, das die Aktorspule während eines Öffnen/Schließen Zyklus treibt, maximal bzw. minimal wird. Hierzu werden über ein Skript die Koeffizientenintervalle geladen, über Schleifenbedingungen durchlaufen, dabei jeweils in das Simulinkmodell geladen, die Simulation durchgeführt und der Wert des Koeffizienten innerhalb des jeweiligen Intervalls gehalten, für den das Integral die größte Änderung bezüglich des betreffenden „Worst-Case“ - Falls aufweist. Der Grund für die Wahl dieser Vorgehensweise liegt darin, dass die Auslenkung des Shutters letztlich vom Energieinhalt des Stellsignals abhängt, das in die Spule eingeprägt wird. Eine aufwändige Fehlerrechnung kann somit über die automatisierte Ermittlung der „Worst-Case“- Koeffizienten umgangen werden. Bei den Koeffizienten, die abhängig von den Umgebungsbedingungen sind und im Hinblick auf eine „Worst-Case“ Untersuchung keine sog. unsicheren Parameter darstellen, wie es z.B. bei den Temperaturkoeffizienten der elektrischen Bauteile aufgrund eindeutiger physikalischer Gesetzmäßigkeiten der Fall ist, wird das Vorzeichen entsprechend der im jeweiligen schlimmsten Fall eintretenden Umgebungsbedingungen gewählt. Der Verlauf, der sich in den jeweiligen Fällen einstellt, wird in Abbildung 6-58 dargestellt. 95
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Seite 136: Name: Fabian Böck Geb.: 18.01.1985
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