In diesem Beitrag wird ein Entwurfsverfahren für echtzeitfähige inverse Filter zur Kompensation von hysteresebehafteten Aktorkennlinien in offener Wirkungskette vorgestellt, das auf der sogenannten modifizierten Prandtl-Ishlinskii-Methode basiert. Für Anwendungen mit Signalfrequenzen bis zu 1 kHz wird eine Hardwarerealisierung auf der Grundlage eines FPGAs beschrieben, die in Verbindung mit hochgradig parallelisierbaren Algorithmen Abtastraten im MHz-Bereich zulässt. Anhand eines adaptronischen Hilfsmassedämpfers wird beispielartig die Wirkung der Hysteresekompensation auf das Dämpfungsverhalten bei unterschiedlichen Betriebsmodi dargestellt.
This paper presents a method for designing real-time inverse filters based on the so-called Prandtl-Ishlinskii approach for feedforward compensation of hysteretic actuator characteristics. An FPGA based hardware solution, which in combination with the highly parallel algorithms enables sampling frequencies in the megahertz range, is described for applications with signal frequencies up to 1 kHz. The effect of hysteresis compensation on the damping behaviour of an adaptronic auxiliary mass damper is presented for various operating modes.
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