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Verifikationstest für einen mikromechanischen Shutter im Rahmen ...

Verifikationstest für einen mikromechanischen Shutter im Rahmen ...

8. Diskussion 8.

8. Diskussion 8. Diskussion Im Anschluss sollen nun mögliche Fragen geklärt werden, die sich dem Leser stellen könnten und auf deren Klärung in den vorangegangenen Kapiteln nicht explizit Rücksicht genommen wurde: 1.) Warum wird der Lebensdauertest nicht bei 50°C bzw. -10°C durchgeführt, um so die Robustheit des Systems nachzuweisen? 2.) Warum wurde das Verhalten des Aktors bei unterschiedlichen Leistungsaufnahmen und Umgebungstemperaturen nicht einfach simuliert um Aufschluss bzgl. der Einflussgrößen auf das Verhalten des Dauermagneten zu erlangen? 3.) Warum werden der Aktor und die Sensorik so aufwendig systemtheoretisch untersucht, wo doch das Verhalten einfach in der Klimakammer bzw. in der T-/V- Kammer + HIL-System ermittelt hätte werden können? 4.) Warum wird die Option eines Vorfilters bei den Untersuchungen nicht berücksichtigt? 5.) Warum wurde die Stabilität nicht im HIL-System untersucht, obwohl sich dort die Auswirkungen von Parameteränderungen in Echtzeit darstellen lassen? 6.) Warum wurde nicht einfach eine andere Reglerstruktur ausprobiert, um evtl. besseres Regelungsverhalten zu erzielen? 7.) Warum wird das gebildete Modell des Reglers ohne Vergleicher nicht auf das RTS übertragen? 104

8. Diskussion Zu 1.) Je mehr störende Einflussgroßen auf das System einwirken, desto schwieriger sind diesen bestimmte quantitative Auswirkungen auf das Regelverhalten des Shutters zuzuordnen, sofern diese nicht direkt messtechnisch erfasst werden können. Da während des Tests zusätzliche Störeinflusse eintreten können, wie im Falle der Magnetdegradation geschehen, könnten deren Auswirkungen somit nicht von denen der Umgebungstemperatur nachweislich getrennt werden. Zu 2.) Die Simulation nichtlinearer dynamischer Magnetfelder erfordert eine grundlagenorientierte Modellierung der Aktorik, die sich nicht wie bei einem gewöhnlichem magnetischem Kreis über einfache analytische Näherungen durchführen lässt. Aufgrund einer Vielzahl an wechselwirkenden elektromagnetischen Vorgängen kann das Problem nur mit großem simulationstechnischen Aufwand durch Einsatz teurer numerischer Softwarepakete und tiefgründige feldtheoretische Kenntnisse mit repräsentativer Genauigkeit gelöst werden. Zu 3.) Für eine bloße Betrachtung der Gesamtsystemstörung wäre eine solche Untersuchung vollkommen ausreichend. Wird die Untersuchung jedoch mit dem Hintergrund der Gestaltung möglicher Optimierungsansätze verfolgt, ist eine detailierte Kenntnis über das Verhalten der einzelnen Komponenten jedoch von herausragender Bedeutung, da nur so gezielt Eingriffe auf das Systemverhalten vorgenommen werden können und so das blinde Picken nach Körnern in einer Black-Box vermieden werden kann. Zu 4.) Vorfilter böten zwar prinzipiell durchaus die Möglichkeit das Regelverhalten zu beeinflussen: Durch die Wahl einer hohen Proportionalverstärkung der Regelung können Störungen auf das System schnell ausgeregelt werden, was jedoch beim Führungsverhalten zu starken Überschwingern führt. Diese können nun wiederum durch Vorfilterung der Führungsgröße verringert werden, wobei die Anregelzeit zum Erreichen der Sollwertlage stark zunimmt. Jedoch hat sich bereits in der Vorgängerarbeit die Einhaltung des spezifizierten zeitlichen Toleranzfensters als wesentlich kritischer als die Ausregelung von externen Störeinflüssen erwiesen. Hinzu kommt, dass eine sinnvolle Ausregelung von externen Störsprüngen, deren Amplituden sowohl positiv als auch negativ sein können, nur mit einem symmetrischen Steller erreicht werden kann. Somit wird die Untersuchung des Vorfilters verzichtet. 105

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