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Verifikationstest für einen mikromechanischen Shutter im Rahmen ...

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6.1.2. Aktorik 6.

6.1.2. Aktorik 6. Verifikation des Regelungssystems Bei der bisherigen Betrachtung des Regelungssystems, wie sie in [3] durchgeführt wurden, ist der Aktor aufgrund der geringen Linearitätsabweichungen der dort beschriebenen Auslenkung/Aktorstrom-Kennlinie in Näherung als konstanter Übertragungsfaktor der dort definierten Regelstrecke mit 3.2 angenommen worden. Aufgrund der Ergebnisse des Lebensdauertest in Kap. 5 zeigt sich ein Fehlverhalten des Aktors, das auf eine Temperaturabhängigkeit des Aktormagneten zurückzuführen ist. Da der Einfluss der permanetmagnetischen Eigenschaften sowie anderer Störgrößen auf das Verhalten des Aktors in der obigen Betrachtungsweise nur schlecht abgeschätzt werden kann, wird der Aktor im Folgenden genauer betrachtet, wie Abbildung 6-8 zu entnehmen ist: Zur Untersuchung des Verhaltens des Aktors zu Verifikationszwecken und im Hinblick auf eine Störgrößenuntersuchung muss der Aktor in einen elektrischen und einen magnetischen Übertragungsteil aufgegliedert werden. Abbildung 6-8: Signalflussplan des Aktors Elektrischer Übertragungsteil: Abbildung 6-9: Schematische Darstellung des Aktors und dessen Zusammenhang mit dem Feder-Dämpfer- Massesystems der Positonsregelstrecke Der elektrische Anteil besteht aus einer Parallelschaltung zweier Spulen A und B, für die gilt: || 46

Daraus folgt für die Übertragungsfunktion: 6. Verifikation des Regelungssystems || 1 47 Statisches Verhalten Für Gleichströme stellt der Blindwiderstand der Induktivität einen Kurzschluss dar und die Kennlinie kann beschrieben werden durch: Dynamisches Verhalten Aufgrund der 2. Ordnung im Nennerpolynom stellt die Spule ein gedämpft schwingungsfähiges System dar. Abbildung 6-10 zeigt den Frequenzgang der Übertragungsfunktion || mit 3.2 und 120μ. Ampl. [dB], Phase[deg] 0 ‐10 ‐20 ‐30 ‐40 ‐50 ‐60 ‐70 ‐80 ‐90 ‐100 Frequenzgang I/U Maxwellanordnung 1 10 100 1000 10000 100000 1000000 f[Hz] Abbildung 6-10: Frequenzgang der Parallelschaltung der Spulen A und B Amplitude[dB] Phase[deg] Die Tiefpasswirkung der Induktivität bzgl. des Spulenstroms verursacht eine Verlangsamung des Aktorverhaltens.

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